中继选择是协作通信系统的关键技术,中继选择的优劣对于协作通信系统的性能起到了决定作用。收集能量的有效利用则对于能量收集协作通信系统至关重要。因此,在中继选择中如何有效利用中继节点收集的能量,达到提高能量收集协作系统的整体性能具有科学意义和实践价值。研究表明,公平性对于系统整体性能的优化具有显著作用。基于此,本文在能量收集协作通信系统中,围绕中继选择的公平性这一科学问题开展研究,并取得了阶段性进展,具体如下:(1)在能量收集协作通信系统中,从EH中继节点等能耗角度出发,研究了等能耗的EH中继公平选择方法。在该方法中,各EH中继节点的能量消耗比例维持相等,在选择EH中继节点的同时也确定了EH中继节点的发射功率。在此基础上,推导得到了系统平均信道容量的数学表达式。仿真验证和对比的结果表明,理论性能与仿真结果十分吻合,所提方法能够有效提升系统平均信道容量,提高系统的能量利用效率,为克服能量收集协作通信系统在EH中继节点处可能存在的能量瓶颈提供了有益的解决思路。(2)在采用SWIPT(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer)技术的能量收集协作通信系统中,从系统公平性的角度出发,研究了一种基于功率分割的EH中继公平选择方法。在该方法中,借助系统公平性的定义,利用全局最优搜索法得到EH中继节点最优的能量分割因子,在此基础上选择信道容量最大的中继链路对应的EH中继节点进行数据转发和能量传输。接着,推导得到了所提方法的系统平均信道容量和中断概率的数学表达式。仿真验证和对比的结果表明,所提方法在传输能量的同时取得较大的系统平均信道容量,显示出独特的优势。总的来说,本文研究达到了预期的目标,取得了较好的效果,为能量收集协作通信系统的设计与实现提供了有益的借鉴和参考。