紫外散射通信由于其无电磁干扰及不需要非视距对准的特性，在一些专项应用领域有广泛的应用。但是，紫外散射通信传输距离有限。若要进行长距离的通信，需要在收发段放置中继。考虑到散射系统的路径损耗与距离的平方成正比，收发段放置半双工中继能够有效增加系统的传输速率。

 

龚晨教授和合作者考虑了半双工中继。采用低复杂度的基于光子计数的中继方法。具体说，发送端采用OOK调制；在中继节点保存转发功率的表，针对接收到的光子数选择相应的转发功率；接收端根据接收到的光子数信号，估计发端的符号。

 

考虑了上述中继传输协议的优化。具体说，优化中继节点转发功率表，最小化接收端的检测错误概率。通过对于优化目标的分段线性逼近，将非线性优化问题转化为凸优化问题。数值结果表明，以上的近似优化算法能够很好地逼近原优化问题的最优解。相关文章发表情况如下：

 

- Chen Gong, and Zhengyuan Xu, “Non-line of sight optical wireless relay with photon counting receiver: A count-and-forward protocol,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 14, no. 1, pp. 376 – 388, Jan. 2015.

 

 

散射半双工中继系统

 

上述研究工作得到了科技部重点基础研究发展计划的资助。

 

（无线光通信与网络研究中心）