[发明专利]一种用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法

权利要求书

1.一种用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.初始化变量：策略周期T、电池容量bmax、电池平均能量阈值δ、发射端功率P_S、发射端A到发射端B的吞吐量阈值R₁、发射端B到发射端A的吞吐量阈值R₂、初始电池能量b(1)、初始虚拟队列B(1)、权重V、平均噪音N₀、协作协议；

步骤2.发射端A与发射端B发射信号到中继，感应器测量当前发射端A到中继的信道功率γ₁(t)、发射端B到中继的信道功率γ₂(t)与当前时刻t收集到的总能量EH(t)；

步骤3.中继通过当前信息计算防止中断发生所需要的阈值能量，AF协议能量阈值和DF协议能量阈值的具体表达式为：

其他

其他

步骤4.中继求解优化问题：

arg min J(ω(t))＝ω²(t)-2b(t)ω(t)+2B(t)ω(t)+2V·P(ω(t))

s.t.0≤ω(t)≤b(t)

其中J(·)为优化目标函数，ω(t)为当前t时刻的发射能量，b(t)为当前t时刻的电池能量，B(t)为当前t时刻的虚拟队列值；中断概率函数P(ω(t))的具体表达式为：

其中，为发射能量阈值，当前协议为AF协议时，当前协议为DF协议时，

根据上述优化问题，最优解ω^*(t)有以下三种情形：

情形1.当或时，ω^*(t)＝0；

情形2.当或或时，ω^*(t)＝b(t)-B(t)；

情形3.当或时，

步骤5.更新电池与虚拟队列信息：

b(t+1)＝min{bmax，b(t)-ω^*(t)+EH(t)}

B(t+1)＝max{0，B(t)-b(t+1)+δ}

令t+1，进入下一次策略周期，返回至步骤2。

2.根据权利要求1所述的用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法，其特征在于，所述协作协议为AF/DF协议。

3.根据权利要求1所述的用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法，其特征在于，策略周期T＝300s。

4.根据权利要求1所述的用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法，其特征在于，发射端功率P_S＝35mW。

5.根据权利要求1所述的用于能量可收集双向协作通信的中断率优化方法，其特征在于，R₁＝R₂＝2bit/s。