The invention proposes a resource allocation method based on energy accumulation in cognitive wireless power supply network. The method is based on two-stage protocol. In view of the situation that the energy collected by the primary user can be accumulated and stored for later use, assuming that all channel gains are known prior, so as to ensure that the amount of data transmitted by the primary user in a given time reaches the target value and meets the requirement. In order to maximize the amount of data transmitted by secondary users, a resource allocation method is proposed to optimize the allocation of time, subcarriers and power under the conditions of primary user's QoS requirements, secondary user's transmission power constraints and energy causality constraints. This method can flexibly allocate the accumulated energy in a given time slot to meet the target data demand of the primary user, and then leave more resources for the secondary user to obtain higher data transmission rate.
【技术实现步骤摘要】
一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法
本专利技术涉及无线通信
,尤其是一种认知无线供电网络中基于能量累积的资源分配方法,可以在保证主用户传输质量的前提下同时优化次用户的性能。
技术介绍
随着无线通信技术的迅速发展,人们对无线通信中数据传输速率的要求越来越高,因此无线频谱作为有限资源,变得越来越紧缺。然而另一方面,现有的分配给无线系统的频谱资源在时间和空间上都无可避免地存在闲置问题,导致频谱利用率较低。为此,人们提出了认知无线电技术。认知无线电技术在不影响授权频段正常通信的条件下,具有一定感知能力的无线通信设备可以按照某种机会方式来接入授权的频段内,并动态地利用其频谱,从而使得空闲的频谱资源得到充分利用,提高频谱效率。由于我们日常生活中接触到的电磁波都承载着能量,无线供电技术便采用一种非放射性的场来聚集这些能量,从而达到供能的目的。无线供电能够使得设备供电摆脱线路的限制,实现设备和电源的完全分离,更加方便灵活地为设备提供能量,也避免了更换电池的问题,在无线通信领域显示出了广阔的前景。近年来,利用射频能量收集技术来为认知无线电网络提供能量越来越受到关注。在认知无线供电通信网络中,主次用户利用从射频信号中获取的能量来传输信息,从而延长设备的寿命。在实际应用中,次用户为主用户提供能量,作为回报,主用户允许次用户使用其授权频谱。主次用户之间的合作对双方皆有益处,因此,现已提出了一些主次用户之间的两阶段协议和三阶段协议。对于两阶段协议,在第一阶段,次用户进行信息传输,而主用户从次用户的传输信号中收集能量,在第二阶段,主用户进行信息传输。对于三阶段协议 ...
【技术保护点】
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
【技术特征摘要】
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,Dj表示在时隙j中主发射机PTx传输的数据量;约束条件...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐鼎,汪龙琪,刘奔,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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