[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

说明书

本申请涉及一种无线携能网络的功率分配方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，其中，该无线携能网络的功率分配方法包括：以无线携能网络中的通信链路的发送节点的发射功率满足通信链路的传输需求为约束条件，以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，优化问题至少基于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；基于无线携能网络的优化问题，确定无线携能网络中的通信链路的发送节点在每一个功率分配比的取值下的最优发射功率值。通过本申请，解决了相关技术中的无线携能网络的安全性低的问题，实现了提高无线携能网络安全性的技术效果。

技术领域

本申请实施例涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线携能网络的功率分配方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着移动终端技术的迅速发展，传感器和其他新兴技术的关注点之一是确保低复杂性、低成本以及低功耗地实现可靠通信。为了解决传感器等组成的网络能量受限的问题，能量收集作为一种替代电池供电的技术，成为能够解决或者延长网络生存时间的一种有效方法。人们通常从大自然中收集能量，例如太阳能、风能、动能和电磁能等。然而，这些自然能源的可用性通常受位置或气候的限制，并且在室内化境中可能是有问题的，不能保证可靠通信。

射频信号以其稳定、可控制的优点，逐渐称为能量收集的主要方式。基于射频信号既是信息载体又是能量载体这一特性，出现了一门新兴的支持无线信息与能量联合传输的技术，即无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer，简称为SWIPT)技术。无线携能通信技术融合通信技术以及输电技术，实现信息与能量的并行传输，在传输信息的同时实现能量采集。在基于无线携能通信的多跳网络中，发送节点发送合法信息至目的节点的过程中，中继节点从发送节点接收并采集无线电信号能量，提高了节点远距离信息传输的能力。

与此同时，因为射频信号传输的扩散特性和无线链路内在随机性，无线携能网络中传输的信息可能会被恶意的接收者偷听。于是，如何保证无线携能网络的信息传输安全是无线携能网络技术研究的一个重点领域。

目前，关于无线携能网络的研究大多关注于无线携能通信的终端设计、无线携能通信的物理层安全、无线携能通信的能量效率。在中小功率、近距离的应用场景下，基于无线携能网络的物理层安全技术研究目前已经取得较大进展。无线携能通信同时接收信息和能量的两种策略为：时间切换和功率分配。相关技术中无线携能网络的物理层安全技术往往采用时间切换策略，但是时间切换策略的应用场景有限，对于多跳网络、存在多个共谋窃听以及网络节点处于全双工模式下的无线携能网络难以起到良好的安全防护作用。

针对相关技术中的无线携能网络的安全性低的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种无线携能网络的功率分配方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，以至少解决相关技术中的无线携能网络的安全性低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了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，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：