一种数能一体化通信网络的资源分配最优化方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数能一体化通信网络
，具体涉及一种数能一体化通信网络的资源分配最优化方法的设计。
技术介绍
能量收集(EnergyHarvesting，EH)技术因其能为无线传感网络等能量受限网络提供稳定的能量并延长网络生命周期而具有大好发展前景。能量收集技术的能量来源不仅包括周围环境的大多数自然能源，如太阳能、光能、风能、热能、化学能等，还可以将接收的周围无线信号转化成一种电能，如人工获取的射频(RadioFrequency，RF)信号。而基于RF信号的能量收集因其可以不受天气环境影响并提供稳定能量成为研究热点。随着无线网络技术的快速发展和移动设备的数量急剧增加，如手机和可穿戴设备等用户设备(UEs)产生了巨大的数据量。如何为这些设备无线供能成为一个具有挑战性的问题。无线能量传输(WirelessEnergyTransfer，WET)技术可以收集外在RF信号并通过电路设计将其转化为直流(DirectCurrent，DC)电路用于无线信息传输(Wirelessr>Informat本文档来自技高网...

【技术保护点】
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WET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WIT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；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。

【技术特征摘要】
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WET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WIT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；
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。
2.根据权利要求1所述的数能一体化通信网络的资源分配最优化方法，其特征在于，所
述步骤S1具体包括以下分步骤：
S11、假设数能一体化网络模型由一个基站和多个距离不同的用户组成，确定基站的天
线数量、用户数量以及用户的天线数量；同时，确定基站与用户之间的传输信道、基站传输
的最大功率、信道间的噪声功率、每个用户与基站的距离、用户的电路门限值；
S12、对数能一体化网络模型采用时分双工模式，确定每个时隙固定周期，且划分为下
行WET阶段和上行WIT阶段；在上行WIT阶段基站广播能量信号，在下行WET阶段所有用户通
过空分多址向基站传输信息。
3.根据权利要求1所述的数能一体化通信网络的资源分配最优化方法，其特征在于，所
述步骤S2具体包括以下分步骤：
S21、考虑公平性问题，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于秦，杨鲲，赵毅哲，张兰心，薛英宏，吴凡，杨建军，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51