[发明专利]一种数能一体化通信网络的资源分配最优化方法

摘要

本发明公开了一种数能一体化通信网络的资源分配最优化方法，由基站下行波束设计、功率分配和时隙分配三个部分组成。本发明在做功率和时隙分配时考虑实际的RF‑CD电路的功率灵敏度的问题，不仅提高了多用户数能一体化通信网络的能量利用效率，同时还兼顾了多用户数据队列传输的公平性和系统稳定性。

主权项

1.一种数能一体化通信网络的资源分配最优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定网络模型，并为其分配时分双工传输协议；S2、根据系统特性定义传输策略；S3、当每个时隙下行无线能量传输在发射功率一定时，假设已知信道状态信息和天线波束分配，求每个用户的接收信号，接收功率和接收能量；S4、当每个时隙上行无线信息传输阶段时，计算用户的信息传输速率；S5、定义优化目标为最大化能量利用率，得到优化目标表达式以及其约束；所述步骤S5具体包括以下分步骤：S51、得到能够保证紧急用户设备发送的基站发送功率下限；S52、得到各用户的上行链路的发送功率与基站的发送功率的关系；S53、考虑到系统的稳定性，每个时隙发送的数据量满足一定的比例，得到目标函数的约束条件；S54、得到优化目标表达式s.t.Pmin≤P≤Pmax；其中，I_i是用户U_i待发送数据队列长度，K是用户的数目，γ表示为保证系统正常运行基站需要保证各用户在上行传输的总数据占所有数据队列的比例，P为基站的发送功率，P_i^U为用户U_i的上行链路的发送功率，R_i为用户U_i用来传输的总能量数，为用户U_i的实际吞吐量；0≤τ≤1，Ω为子空间内可以进行能量收割的用户集合，Ξ子空间功率对应的可以传输完所有业务量的用户集合，P_min是能够保证紧急用户设备发送的基站发送功率的下限；S6、根据优化目标表达式以及其约束求解出最优波束设计；S7、根据优化目标表达式以及其约束求解出最优化功率分配和时间分配。