[发明专利]无线供电通信网络混合用户方案系统及吞吐量的优化方法

摘要

本发明公开了一种无线供电通信网络混合用户方案系统及吞吐量的优化方法，无线供电通信网络(Wireless Powered Communication Network,WPCN)有两种主要的工作模式，分别为采集再传输(Harvest‑then‑Transmit,HTT)模式和反向散射通信(Backscatter Communication,BackCom)模式。针对两者的特点，本发明研究了WPCN中两种模式的融合方案以充分利用两者的优点，融合方案为混合用户方案。对于该方案，WPCN中包含分别采用HTT模式和BackCom模式的两类用户。在这种方案中，混合接入点(Hybrid Access Point,HAP)作为用户的能量信号源。针对所提出的方案，定义了系统吞吐量的优化问题，给出了最优时间分配的闭式解。根据最优解，对于混合用户方案，只有反射速率最大的BackCom用户能被调用。仿真结果表明，相较于用户采用单一模式，所提的方案可以取得更大的系统吞吐量。

主权项

1.无线供电通信网络混合用户方案系统，其特征在于：所述系统中包含一个HAP和K个用户，所述WPCN中包含分别采用HTT模式和BackCom模式的两类用户，所述K个用户中包含K_h个工作在HTT模式的用户和K_b＝K-K_h个工作在BackCom模式的用户，所述用户以TDMA模式传输或者反射信息，此时用以传输能量的专用时隙同时也被分配给采用BackCom模式的用户来反射信息，混合用户方案中两类用户分别在不同时隙工作，因而该方案可以充分利用整个时隙传输信息，其中工作在HTT模式的用户配有超级电容器来存储采集的能量；所述工作在HTT模式和BackCom模式的用户分别用符号U_i,i＝1,…,K_h和V_j,j＝1,…,K_b表示，所述HAP含有两根天线并采用全双工FD模式，所述用户均含有一根天线；所述HAP采用连续干扰抵消技术来消除信号自干扰，假设HAP配备固定的能量供给，而所有用户本身不含有能量；对于工作在HTT模式的用户，假设HAP和用户U_i间的下行信道功率增益、用户与HAP间上行信道功率增益分别用符号h_i和g_i表示；假设h_i和g_i为平坦衰落信道，所有信道增益在每个传输时间块内保持稳定，而在不同时间块内信道增益可能发生改变。/n