[发明专利]一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法

摘要

本发明提出一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法，该方法在两阶段协议的基础上，针对主用户收集的能量可以积累存储供后面使用的情况，假设所有信道增益都先验已知，以保证主用户在给定的时间内传输的数据量达到目标值为目标问题，在满足主用户QoS要求、次用户传输功率受限以及能量因果限制条件下，以次用户传输数据量最大化为目标，提出了一种资源分配方法，对时间、子载波以及功率进行了优化分配。该方法可以在给定时隙内灵活分配累积的收集的能量以满足主用户的目标数据量需求，并进而给次用户留下更多的资源，以获得更高的数据传输速率。

主权项

1.一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法，其特征在于，所述认知无线电网络包括：一对主用户，分别为主发射机PTx和主接收机PRx；以及一对次用户，分别为次发射机STx和次接收机SRx；所述认知无线供电网络总频谱带宽被平分为N个子载波，这些子载波的集合为主用户和次用户之间采用两阶段协议，每个时隙分为两个阶段，在同一时隙的第一阶段，次发射机向次接收机发送信号，主发射机从次发射机发送的信号中收集能量，而在第二阶段，主发射机向主接收机发送信号，同时次发射机向次接收机发送信号；所述资源分配方法包括步骤：(1)参数设置：记时隙j的第一阶段所占比例为第二阶段所占比例为时隙j的第一阶段次发射机STx在第i个子载波上的传输功率为主发射机PTx收集到的能量为ζ表示能量收集效率，表示次发射机STx到主发射机PTx间的信道增益；时隙j的二阶段，主发射机PTx在第i个子载波上的传输功率为次发射机STx在第i个子载波上的传输功率为(2)以满足主发射机PTx在预设的M个时隙内总传输给定数据量D的要求为前提，通过优化分配子载波、时间和功率实现最大化次发射机STx的传输数据量，包括步骤：(2‑1)构建优化问题模型P1：其中，P表示次发射机STx在每个时隙的每个阶段上的最大传输功率；表示在时隙j中次发射机STx传输的数据量，D_j表示在时隙j中主发射机PTx传输的数据量；约束条件C4表示每个时隙中主发射机PTx在时隙j第一阶段收集的能量都可累积存储供第二阶段使用的前提下，主发射机PTx的能量因果约束；(2‑2)通过求解问题模型P1，得到的最优解，并按照最优解分配相应资源。