一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法技术

本发明专利技术公开了一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，通过对多目标信息接收机的信息率进行一个最大最小化处理，把整个优化问题转化成一个凸问题，从而求出基站对所有用户的波束向量和信息的信息率，从而生产良好的基站设备，使通信系统网络结构优化，增强能量的重复利用，解决了现有在通信系统进行无线携能通信时，系统只是考虑到能量接收机接收到能量信息，并把能量信息转化成自己的能量，没有考虑到能量接收机接收的能量要满足自己运行的条件，同时在多个信息接收机的情况下，只考虑了对信息接收机的信息率进行一个简单的最大化处理，存在着通讯模型结构不合理的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法及装置。
技术介绍
无线携能通信是一种新型的无线通信类型，区别于传统无线通信仅仅传播信息，无线携能通信可以在传播传统信息类无线信号时，同时向无线设备传输能量信号，能量信号在被具有获能电路的无线设备接收后，经过一系列转换可以将无线能量存储在无线设备自身的电池中，这些捕获的能量将会被用于该无线设备的正常的信息交互电路的耗能以及能量捕获电路的耗能。运用无线携能通信技术后，可以减少电线，排线的成本，可以免去给无线设备更换电池的麻烦。在通信系统进行无线携能通信时，系统只是考虑到能量接收机接收到能量信息，并把能量信息转化成自己的能量，没有考虑到能量接收机接收的能量要满足自己运行的条件，同时在多个信息接收机的情况下，只考虑了对信息接收机的信息率进行一个简单的最大化处理，存在着通讯模型结构不合理的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法及装置，用于解决现有在通信系统进行无线携能通信时，系统只是考虑到能量接收机接收到能量信息，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特点在于，包括：确定M个信息接收用户中第i个信息接收用户接收信息发射基站发射的信息为si，能量接收用户接收信息发射基站发射的能量信息为sM+1，能量基站发射给能量接收能量发射基站发射的能量信息为sM+1；确定信息发射基站对第i个信息接收用户的波束向量为wi，信息发射基站对能量接收用户的波束向量为wM+1，并根据所述si和所述wi确定信息基站发射的信息x1，其中

【技术特征摘要】
1.一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特点在于，包括：确定M个信息接收用户中第i个信息接收用户接收信息发射基站发射的信息为si，能量接收用户接收信息发射基站发射的能量信息为sM+1，能量基站发射给能量接收能量发射基站发射的能量信息为sM+1；确定信息发射基站对第i个信息接收用户的波束向量为wi，信息发射基站对能量接收用户的波束向量为wM+1，并根据所述si和所述wi确定信息基站发射的信息x1，其中确定能量发射基站对能量接收用户的波束向量为v，并根据所述sM+1和所述v确定能量发射基站发射的能量信息为x2；确定信息发射基站对于能量接收用户的信道向量为hM+1，能量发射基站对于能量接收用户的信道向量为gM+1，并根据所述信息基站发射的信息、所述能量发射基站发射的能量信息、所述信息发射基站对于能量接收用户的信道向量和所述能量发射基站对于能量接收用户的信道向量得到能量接收用户接收到的信号rp，其中nM+1为干扰量；确定所述能量接收用户转化的功率为确定信息发射基站对于第i个信息接收用户的信道向量为hi，能量发射基站对于第i个信息接收用户的信道向量为gi，并根据所述x1、所述x2、所述hi和所述gi确定第i个信息接收用户接收的信号ri，其中ni是第i个信息接收用户接收到的噪音；确定第i个信息接收用户的信率比为IRB＝log10(1+SINRi)，SINRi为第i个信息接收用户的信干噪比；其中，确定第一优化模型，所述第一优化模型包括：第一目标函数、第一约束函数、第二约束函数和第三约束函数；所述第一目标函数为：所述第一约束函数为：其中信息发射基站的最大发射限制功率为P1；所述第二约束函数为：tr(vvH)≤p2，其中能量发射基站的最大发射限制功率为p2；所述第三约束函数为：其中转化设备能工作的最低功率为u；将所述第一优化模型转化为第二优化模型，所述第二优化模型包括：第二目标函数、第四约束函数、第五约束函数和第六约束函数；所述第二目标函数为：所述第四约束函数为：所述第五约束函数为：tr(vvH)≤p2；所述第六约束函数为：通过分式规划算法对所述第二优化问题进行逼近求解，得到最优解。2.根据权利要求1所述的无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特征在于，si和sM+1为服从[0,1]分布且相互独立的高斯白噪音。3.根据权利要求2所述的无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特征在于，所述通过分式规划算法对所述第二优化问题进行逼近求解具体包括：引入变量t,确定第二优化问题的最优值为η*；则将所述第二优化模型转化为第三优化模型，所述第三优化模型包括：第三目标函数、第七约束函数、第八约束函数、第九约束函数和第十约束函数；所述第三目标函数为：所述第七约束函数为：所述第八约束函数为：tr(vvH)≤p2；所述第九约束函数为：所述第十约束函数为：通过半定松弛算法求解所述第三优化模型，并定义vvH＝V，将所述第三优化模型转化为第四优化模型，所述第四优化模型包括：第四目标函数、第十一约束函数、第十二约束函数、第十三约束函数和第十四约束函数；所述第四目标函数为：所述第十一约束函数为：所述第十二约束函数为：tr(V)≤p2；所述第十三约束函数为：所述第十四约束函数为：求解所述第四优化模型得到最优解。4.根据权利要求3所述的无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特征在于，确定所述能量接收用户转化的功率为具体包括：确定所述能量接收用户转化的功率为其中5.一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周龙涛，黄永伟，周明康，陈帆，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44