[发明专利]一种基于无线供能认知微微蜂窝的高能效数据卸载方法

说明书

本发明公开了一种基于无线供能认知微微蜂窝的高能效数据卸载方法，整个网络架构中包含一个具备连续干扰消除解码器的宏蜂窝基站和一个不具备连续干扰消除解码器的认知基站，多个宏蜂窝用户和无线供能的认知用户。宏蜂窝用户可以由宏蜂窝基站或认知基站提供服务，而认知用户可从宏蜂窝用户和认知基站的信号中进行无线能量收集，并用于向认知基站传输信息。本发明为宏蜂窝网络用户提供数据卸载服务，并为无线供能的认知微微蜂窝用户提供通信机会，同时在保障宏蜂窝用户服务质量前提下最大化了认知网络的能量效率。

技术领域

本发明涉及一种宏蜂窝小区中利用无线供能认知网络进行数据流量卸载的方法，属于移动通信技术领域。

背景技术

现代网络流量空前增加导致蜂窝网络过载，并降低用户服务质量，而数据流量卸载是解决网络过载和提高用户服务质量的有效方法。与此同时，认知网络技术通过允许没有频谱资源的认知用户共享有频谱资源的宏蜂窝用户的资源来解决频谱稀缺问题。能量收集技术可为无线设备提供长期稳定的能量，可与认知网络共同部署，为小型无线设备提供新的能量资源和频谱资源。因此，无线认知网络传输数据给宏蜂窝用户网络时，无线认知网络中的微微蜂窝用户设备可从来自宏蜂窝用户和专用基站的射频信号中收集能量进行数据传输，并保证宏蜂窝用户的用户服务质量，从而达到网络中的各用户间的双赢状态。

发明内容

发明目的：为宏蜂窝网络用户提供数据卸载服务，并为无线供能的认知微微蜂窝用户提供通信机会，提出一种基于无线供能认知微微蜂窝的高能效数据卸载方法，是一种在宏蜂窝小区中利用无线供能认知网络进行数据流量卸载的方法，以达到最大化的认知网络能量效率。该方法在保障宏蜂窝用户服务质量前提下，最大化认知网络的能量效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于无线供能认知微微蜂窝的高能效数据卸载方法，宏蜂窝小区包括M个宏蜂窝用户和一个具备连续干扰消除解码器的宏蜂窝基站，认知网络包括K个无线供能的认知用户和一个不具备连续干扰消除解码器的认知基站；宏蜂窝用户由宏蜂窝基站服务，或卸载到认知基站进行服务；只要宏蜂窝小区网络的性能得到保证，微微蜂窝小区网络就可利用宏蜂窝小区网络的频谱实现自己通信的目的；包括以下步骤：

步骤一，将传输时长T分为τ₀，τ₁，τ₂三个时隙，用τ_i表示时隙i，i∈{0，1，2}，τ₀为宏蜂窝用户传输时隙，认知用户可在此时隙中从收到的宏蜂窝用户信号中收集能量，τ₁为认知基站以功率无线广播传输能量到认知用户的时隙，传输时的能量消耗为不能超过预设最大值τ₂为认知用户使用从前两个时隙收集到的能量传输数据到认知基站的时隙；

步骤二，考虑到认知用户的电路能耗第k个认知用户在时隙τ₀和τ₁中收集到的能量为其中，ζ表示能量收集效率，表示第m个宏蜂窝用户在时隙τ₀中的传输功率，h_m，k表示第m个宏蜂窝用户到第k个认知用户的信道增益，为传输时的能量消耗，表示第k个认知用户和认知基站间的信道增益；得到第k个认知用户在时隙τ₂中消耗的能量不能超过在时隙τ₀和τ₁中收集到的能量，即其中，表示第k个认知用户在时隙τ₂中的传输功率，表示第m个宏蜂窝用户在时隙τ₀中的传输功率；