【技术实现步骤摘要】
基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法。
技术介绍
随着无线通信网络的飞速发展，如何解决无线通信设备的能量受限问题受到广泛关注。WET(wirelessenergytransfer,无线能量传输)技术是能量收集技术的一种，能够为无线设备提供持续而稳定的能量。在无线能量传输技术发展的基础上，WPCN(wirelesspoweredcommunicationnetwork,无线供电通信网)进而产生。WPCN系统利用射频能量传输技术，通过将射频信号向低功耗的物联网终端传输能量来实现系统的“自我可持续”。在WPCN系统中，无线通信设备将下行捕获的射频能量信号用于上行链路的信息传输。因此，如何有效分配各个用户上、下行链路传输时间及功率成为WPCN研究的热点。研究人员于2014年首次提出基于射频能量传输的WPCN系统，在单个小区中，通过时分多址接入(timedivisionmultipleaccess,TDMA)方式避免了用户...
【技术保护点】
1.一种基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法，其特征在于，所述WPCN系统中的混合接入点在向用户终端发送WET信号后，继续向所述用户终端发送时间反演探测信号，所述用户终端在接收到该探测信号后向所述混合接入点发送WIT信号，所述方法包括以下步骤：/nS1：把WPCN系统的混合接入点与对应的用户终端之间进行通信的一个时间周期T分成N+2个阶段，时间周期T由τ
【技术特征摘要】
1.一种基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法，其特征在于，所述WPCN系统中的混合接入点在向用户终端发送WET信号后，继续向所述用户终端发送时间反演探测信号，所述用户终端在接收到该探测信号后向所述混合接入点发送WIT信号，所述方法包括以下步骤：
S1：把WPCN系统的混合接入点与对应的用户终端之间进行通信的一个时间周期T分成N+2个阶段，时间周期T由τi、αi和1-τi-αi组成，分别表示第i个用户终端对应的小区的下行WET信号传输时间、时间反演探测时间和上行WIT信号传输时间，将各用户终端对应的下行WET信号传输时间按照由小到大的顺序依次编号为第1个用户终端至第N个用户终端，系统中的用户数和小区数均为N，τ1≤τ2≤…≤τN且α1＝α2＝…＝αN；
S2：计算用户终端i在第n阶段的总可达信息速率Ri[n]，n∈{3,...,N,N+1,N+2}；
S3：通过求解第一问题模型计算出时间变量τi和αi的最优取值，以及下行功率分配变量pd,j[n]及上行功率分配变量pu,i[n]的最优取值，τi表示第i个用户终端所在的小区的下行WET信号传输时间，αi表示第i个用户终端所在的小区的时间反演探测时间，pd,j[n]表示第j个混合接入点在第n个阶段的下行传输功率，pu,i[n]表示第i个用户在第n个阶段的上行传输的功率，i,j∈{1,2,…,N}，n∈{1,2,…,N+2}，所述第一问题模型为：
P1:
s.t.C1:
C2:
C3:αi≥smax/c；
C4:τ1≤τ2≤…≤τN≤1，τ0＝0，τN+2＝1；
其中，P1表示所述第一问题模型中待求解的目标函数，C1、C2、C3以及C4表示目标函数P1的约束条件，ψi表示系统中用户终端i的加权系数，Ei表示用户终端i收集到的总能量，ppeak,j为第j个混合接入点下行传输功率的峰值，smax表示用户终端到混合接入点的最远距离，c表示信号传输速率；
S4：基于步骤S3中计算出来的最优取值设置第i个用户终端所在的小区的下行WET信号传输时间、第i个用户终端所在的小区的时间反演探测时间、第i个用户终端所在的小区的WIT信号传输时间、第j个混合接入点在第n个阶段的下行传输功率以及第i个用户终端在第n个阶段的上行传输功率。
2.如权利要求1所述的基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法，其特征在于，各所述混合接入点和各所述用户终端都是单天线且工作在同一频段内。
3.如权利要求1或2所述的基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法，其特征在于，步骤S3中通过分级逐次优化目标函数P1中变量，分别计算出时间变量τj和αj、下行功率分配变量pd,j[n]及上行功率分配变量pu,i[n]的最优解。
4.如权利要求3所述的基于时间反演的WPCN系统的抗干扰资源分配方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
S301：初始化时间变量τi和αi的值；
S302：初始化下行功率分配变量pd,j[n]及上行功率分配变量pu,i[n]的值；
S303：引入变量以及变量变量Wi,n表示第i个用户终端在第n个时间阶段的正加权变量，变量Ui,n表示第i个用户终端在第n个时间阶段的MMSE接收变量，ei,n表示第i个用户终端在第n个时间阶段信号传输的均方误差，将步骤S3中的第一问题模型转化为第二问题模型：
P2:
s.t.C5:
C6:
其中，qd,j[n]表示τn-τn-1这个时间段第j个H-AP下行发送的能量，qu,i[n]表示τn-τn-1这个时间段第i个用户终端上行发送的能量，P2表示第二问题模型中待求解的目标函数，C5及C6表示目标函数P2的约束条件；
表示Ui,n的共轭转置矩阵，hii...
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