[发明专利]一种多运营商无线供能物联网资源优化方法

权利要求书

1.一种多运营商无线供能物联网资源虚拟优化映射方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将运营商与无线供能装置分别建模为主导者和跟随者，通过建立其收益模型，构建基于Stackelberg博弈的供能功率、供能激励、缓存、服务激励联合映射模型；

步骤2，对联合映射模型进行简化，得到重构模型；

步骤3，基于步骤2得到的重构模型，利用交替方法确定迭代框架，最终经过交替迭代，得到资源映射结果；

步骤4，根据资源映射结果，对运营商无线供能物联网资源进行优化；

步骤1包括：

所述联合映射模型包含主导者层次和跟随者层次，如下所示：

主导者层次的目标函数：

约束条件：

跟随者层次的目标函数：

约束条件：P_m≥0 (2-A)

其中，N_i表示运营商i的节点集合，w表示节点频谱带宽，β表示无线供能装置的能量代价系数，G表示网关的回程传输速率，N₀表示背景噪声功率，α表示节点接受无线供能的能量转换效率；集合X＝[x_1,1…,x_i,j,…x_|O|,|N|]，O表示运营商集合，N表示节点集合，| |表示计算集合中元素个数运算符，x_i,j是从属于运营商i的节点j的缓存指示变量，如果从属于运营商i的节点j将自己的监测信息缓存到网关，x_i,j＝1，否则，x_i,j＝0；x_i′,j是从属于运营商i′的节点j的缓存指示变量，如果从属于运营商i′的节点j将自己的监测信息缓存到网关，x_i′,j＝1，否则，x_i′,j＝0；

集合Y＝[y₁,…,y_m,…y_|M|]，M表示无线供能装置集合，y_m表示无线供能装置m传输每单位功率获得的收益；

集合P＝[P₁,…,P_m,…P_|M|]，P_m表示无线供能装置m的传输功率；

集合表示运营商i通过共享自己节点为其他运营商服务而获得的单位比特收益，表示运营商i获得其他运营商节点服务所支付的单位比特开销；表示收益比例系数；l_i,j表示从属于运营商i的节点j的监测信息量，L表示网关缓存容量；

表示运营商i通过利用自己节点服务自己用户请求所获得的平均收益；

表示运营商i通过共享自己节点服务其他运营商用户请求所获得的平均收益；

表示运营商i通过获得其他运营商节点服务自己用户请求所获得的平均收益；

表示为：

其中，λ_i,j表示运营商i的用户请求回传节点j监测信息的概率；表示从属于运营商i的节点j回传给用户的端到端信息量，R_i,j表示为从属于运营商i的节点j进行无线传输的可达速率；

R_i,j表示为：

其中，H_i,j表示从属于运营商i的节点j到网关的信道增益，H_i,j,m表示从属于运营商i的节点j到无线供能装置m的信道增益。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，表示为：

其中λ_i′,j表示运营商i′的用户请求回传节点j监测信息的概率，表示从属于运营商i′的节点j回传给用户的端到端信息量，R_i′,j表示为从属于运营商i′的节点j进行无线传输的可达速率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，表示为：