[发明专利]一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法

权利要求书

1.一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法，其特征在于，所述认知无线供电网络包括：一对主用户，分别为主发射机PTx和主接收机PRx；以及一对次用户，分别为次发射机STx和次接收机SRx；所述认知无线供电网络总频谱带宽被平分为N个子载波，这些子载波的集合为主用户和次用户之间采用两阶段协议，每个时隙分为两个阶段，在同一时隙的第一阶段，次发射机向次接收机发送信号，主发射机从次发射机发送的信号中收集能量，而在第二阶段，主发射机向主接收机发送信号，同时次发射机向次接收机发送信号；

所述资源分配方法包括步骤：

(1)参数设置：记时隙j的第一阶段所占比例为第二阶段所占比例为时隙j的第一阶段次发射机STx在第i个子载波上的传输功率为主发射机PTx收集到的能量为ζ表示能量收集效率，表示次发射机STx到主发射机PTx间的信道增益；时隙j的二阶段，主发射机PTx在第i个子载波上的传输功率为次发射机STx在第i个子载波上的传输功率为

(2)以满足主发射机PTx在预设的M个时隙内总传输给定数据量D的要求为前提，通过优化分配子载波、时间和功率实现最大化次发射机STx的传输数据量，包括步骤：

(2-1)构建优化问题模型P1：

P1：

C1：

C2：

C3：

C4：

C5：

C6：

C7:

其中，P表示次发射机STx在每个时隙的每个阶段上的最大传输功率；表示在时隙j中次发射机STx传输的数据量，D_j表示在时隙j中主发射机PTx传输的数据量；约束条件C4表示每个时隙中主发射机PTx在时隙j第一阶段收集的能量都可累积存储供第二阶段使用的前提下，主发射机PTx的能量因果约束；

(2-2)通过求解问题模型P1，得到的最优解，并按照最优解分配相应资源；

所述求解问题模型P1的方法包括依次执行步骤(4-1)至(4-4)：

(4-1)初始化：假设在所有时隙的第一阶段的所有子载波都分配给主发射机PTx，即将次发射机STx在时隙j第一阶段的传输功率全部分配给其信道增益最大的子载波i^*，即给定通过求解问题P2求解和

P2:

C8：

C9:

根据求得的和计算

表示第i个子载波在时隙j中从主发射机PTx到主接收机PRx的信道增益；

(4-2)根据步骤(4-1)求得的求解问题P1，得到和的优化结果；

(4-3)根据步骤(4-2)得到的和的优化结果，求解问题P1，得到和的优化结果；

(4-4)判断问题P1的目标函数是否收敛，若是，则结束步骤(4-4)，否则，返回步骤(4-2)。

2.根据权利要求1所述的一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法，其特征在于，所述D_j的表达式为：

其中，σ²为噪声功率，表示第i个子载波在时隙j中从主发射机PTx到主接收机PRx的信道增益。

3.根据权利要求2所述的一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法，其特征在于，所述的计算公式为：

其中，表示第i个子载波在时隙j中从次发射机STx到次接收机SRx的信道增益。