[发明专利]无线携能网络的功率分配方法、装置和计算机设备

权利要求书

1.一种无线携能网络的功率分配方法，应用于包括多个共谋窃听节点且网络节点均工作在全双工模式下的无线携能网络，其特征在于，所述方法包括：

以所述无线携能网络中的通信链路的发送节点的发射功率满足所述通信链路的传输需求为约束条件，以所述通信链路的安全连接概率最大化为目标，确定优化问题，其中，所述优化问题至少基于所述通信链路中的目的节点的干扰功率与发送节点的发射功率的关联关系，以及安全连接概率确定；

其中，所述通信链路中的目的节点的干扰功率与发送节点的发射功率的关联关系表示为：

所述安全连接概率表示为：

P_J是通信链路的目的节点在接收信息同时发出的干扰功率，为目的节点的接收能量，P_S为所述通信链路的发送节点的发射功率，β为功率分配比，P_r为所述通信链路的安全连接概率，A为自干扰系数，η为能量转换效率，D_n为通信链路目的节点与发送节点之间的距离，α为路径损耗指数，H_n为通信链路目的节点与发送节点之间的瑞利衰落因子，R_t为码字传输率，N为预设的链路的跳数；

基于所述无线携能网络的优化问题，确定所述无线携能网络中的通信链路的发送节点的发射功率以及功率分配比。

2.根据权利要求1所述的无线携能网络的功率分配方法，其特征在于，在以所述无线携能网络中的通信链路的发送节点的发射功率满足所述通信链路的传输需求为约束条件之前，所述方法还包括：

根据所述无线携能网络的通信模型，确定所述无线携能网络的通信链路安全连接概率表达式。

3.根据权利要求2所述的无线携能网络的功率分配方法，其特征在于，根据所述无线携能网络的通信模型，确定所述无线携能网络的通信链路安全连接概率表达式包括：

根据所述无线携能网络的通信模型，确定所述通信链路中的目的节点的干扰功率与发送节点的发射功率的关联关系；

根据所述干扰功率与所述发射功率的关联关系，确定所述通信链路的安全连接概率表达式。

4.根据权利要求3所述的无线携能网络的功率分配方法，其特征在于，根据所述干扰功率与所述发射功率的关联关系，确定所述通信链路的安全连接概率表达式包括：

基于干扰功率与发射功率的关联关系，以及通信链路的路径损耗指数、通信链路的距离、通信链路的发送节点与每个窃听节点的距离，确定所述无线携能网络的第一信干噪比、第二信干噪比以及第三信干噪比，其中，所述第一信干噪比包括所述通信链路的目的节点处的信干噪比以及窃听节点处的信干噪比；所述第二信干噪比包括每个窃听节点从所述通信链路的发送节点接收到的信干噪比；所述第三信干噪比包括每个窃听节点从所有通信链路接受到的总信干噪比；

根据所述干扰功率与发射功率的关联关系以及第一信干噪比、第二信干噪比与第三信干噪比，计算得到所述通信链路的安全连接概率表达式。

5.根据权利要求3所述的无线携能网络的功率分配方法，其特征在于，根据所述无线携能网络的通信模型，确定所述通信链路中的目的节点的干扰功率与发送节点的发射功率的关联关系包括：

建立所述无线携能网络的通信模型；

从所述通信模型中提取中继节点的工作过程，确定所述中继节点的工作模型，其中，所述中继节点的转发采用解码转发模式；

根据所述工作模型，在所述通信链路的目的节点只接收相邻发送节点传输的信息以及通信链路上包括多个共谋窃听节点的情况下，确定所述通信链路中的目的节点的干扰功率与发送节点的发射功率的关联关系。