面向无线供电网络的时间分配优化方法技术

本发明专利技术公开了一种面向无线供电网络的时间分配优化方法，属于无线网络资源分配技术领域，包括以下步骤：实时获取通信网络系统的状态，根据数据队列积压以及能量队列积压来决策分配给每个用户向中继节点传输数据的时间与能量，并结合惩罚函数决策每个用户采集数据的速率，通过多次迭代后，使得无线网络的数据吞吐量效用最大；该面向无线供电网络的时间分配优化方法，可实现通信网络系统中源速率采集效用的最优分配，并保证整个网络队列积压稳定，取得更快的收敛速度，并实现真正意义上的分布式算法。

Time allocation optimization method for wireless power supply network

The invention discloses a wireless power supply network optimization method of time distribution, which belongs to the technical field of wireless cyber source distribution, which comprises the following steps: acquiring real-time communication network system of the state, according to the data queue backlog and queue backlog to make energy allocated to each user and energy to the relay node data transmission time, and combination of punishment the rate function decision each user data acquisition, through several iterations, the maximum data throughput of the wireless network utility; time distribution optimization method of the wireless power supply network, can achieve the optimal allocation of communication network system in the source rate acquisition utility, and ensure the network queue backlog is stable, has faster convergence speed, and realize the true meaning of the distributed algorithm.

【技术实现步骤摘要】
面向无线供电网络的时间分配优化方法
本专利技术涉及无线网络资源分配
，具体为面向无线供电网络的时间分配的分布式优化方法。
技术介绍
有限的设备电池寿命这一问题一直制约着现代无线通信技术的发展。而射频无线能量传输技术(RF-enabledWET)的出现为该问题的解决提供了一种可行的途径，而后依托于此技术出现了一种称为无线供能的通信网络(WirelessPoweredCommunicationNetwork,WPCN)的通信架构。在此架构中无线设备使用收获的能量来传输信息，其对于充分利用宝贵的数据、能量等资源具有非常重要的实际意义。本专利技术正是基于此WPCN技术提出的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有研究的不足，提供一种面向无线供电网络的时间、源速率、能量等资源分配的分布式优化方法。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的，一种面向无线供电网络的时间分配的分布式优化方法，包括以下步骤：第一步：获取网络状态信息，包括：用户i在帧r下的实际数据队列积压用户i在帧r下的实际能量队列积压用户i在帧r下的虚拟数据队列积压Qi[r]；用户i在帧r下的虚拟能量队列积压Zi[r]；用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向无线供电网络的时间分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：获取网络状态信息，包括：用户i在帧r下的实际数据队列积压

【技术特征摘要】
1.一种面向无线供电网络的时间分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：获取网络状态信息，包括：用户i在帧r下的实际数据队列积压用户i在帧r下的实际能量队列积压用户i在帧r下的虚拟数据队列积压Qi[r]；用户i在帧r下的虚拟能量队列积压Zi[r]；用户i在帧r下H-AP节点的信道增益gi[r]；来自于自于高斯白噪声的信噪比差距Γ；循环对称负高斯分布的方差σ2；用户i在帧r下从自然界采集的能量εi[r]；每一帧下H-AP用于给每个用户无线充电的时间τ0，其最大值不能超过τmax；用户i在帧r下在τ0时间内从H-AP节点获取的电能Ei[r]；用户i在帧r下传输给H-AP节点的数据量Ri[r]；用户i在帧r下的传输功率Pi[r]，其最大值不能超过Pmax；对于分配给每个用户用于向H-AP传输数据的时间τi[r]、每个用户向H-AP传输数据所消耗掉的自身能量ηi[r]以及每个用户从自然界获取数据的速率λi[r]，有以下的吞吐量最大化问题：0≤λi[r]≤λmax,i＝1,2,3...k0≤Pi[r]≤Pmax,i＝1,2,3...k0<τi[r]<τmax,i＝1,2,3...k其中：f(τi[r],ηi[r])＝Zi[r]ηi[r]+Qi[r]Ri[r]，g(λi[r])＝Qi[r]λi[r]-VU(λi[r])，V表示李亚普诺夫算法惩罚参数，U(λi[r])表示效用函数，这个函数是递增的且二次可导，满足严格凹函数，并且初始有界满足U(0)＝0，用效用函数来描述吞吐速率，效用函数表示为U(x)＝log2(1+x)；第二步：取初始k值为1，为qk取定初始范围qk∈[qmin,qmax]，qmin为大于等于0的常数，为qk赋值qk＝(qmin+qmax)/2,，并令qk与...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟强，彭轻羽，黄博闻，史清江，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33