多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法，认知无线电通过频谱感知提高资源利用率，但会产生感知能耗，降低传输能量。为了保证认知无线电的传输性能，提出认知无线电利用多载波实现无线携能通信，并分配通信资源实现系统性能优化。认知无线电利用部分子载波传输信息，采集剩余子载波上主用户射频能量补充感知耗能。提出子载波和子载波功率联合优化算法，在保证能量，干扰和总功率受约束的基础上，最优化系统吞吐量。仿真表明：能量采集会占用传输资源，需要合理分配子载波在速率和能量间取得性能折中。结果表明：提出算法通过采集能量补充感知能耗有效提高了系统吞吐量。

Resource allocation for multicarrier cognitive radio

【技术实现步骤摘要】
多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法
本专利技术涉及无线通信领域中的一种多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法。
技术介绍
现有的多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法主要有以下几种。(1)多载波无线携能通信的资源优化方法，通过优化子载波功率和分配系数，在保证采集能量的同时最大化系统吞吐量。(2)将能量采集用于认知无线电中，认知用户可以采集主用户的能量补充电能，但是能量采集和信息传输是在不同时隙独立完成的。(3)频谱感知协同能量采集，认知用户接收机感知授权用户的同时采集授权用户能量，但是需要单独的感知时隙，导致频谱利用率降低。现有的认知无线电无线携能通信资源分配方法主要有以下缺点：(1)信息损失；(2)传输延迟；(3)频谱利用率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而设计了一种多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法，研究了一种无线携能通信的多载波认知无线电系统，利用部分子载波与主用户共享频谱进行信息传输，同时利用剩余子载波采集主用户能量。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)定义多载波无线携能通信系统总的载波集合为N，信息载波集合和能量载波集合分别为Ω

【技术特征摘要】
1.一种多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)定义多载波无线携能通信系统总的载波集合为N，信息载波集合和能量载波集合分别为ΩI和ΩE，ΩIUΩE＝Ν；认知用户发射机通过信息载波向认知用户接收机发射信息，授权用户发射机通过能量载波向认知用户接收机发射能量；
(2)设定约束条件：认知用户接收机采集的能量满足系统电路损耗、认知用户对授权用户产生的干扰功率受到控制以及认知用户的发射总功率受到控制；即：
EH+E0≥pct，






式中，EH为认知用户接收机采集的能量，E0为电源供给的能量，pi为认知用户发射机在载波i上的传输功率，Ni为载波噪声，为授权用户发射机的载波发射功率，gi为授权用户发射机和认知用户接收机之间的信道增益，μ为能量采集效率，t为系统工作时间，pc为电路损耗功率，fi为认知用户发射机和授权用户接收机之间的信道增益，PI为最大干扰功率，PT是最大功率；
(3)在子载波功率最优和总信道容量最大的情况下以及多载波无线携能通信系统采集能量最大的情况下，分别根据约束条件建立优化问题，求出信息载波集合ΩI和能量载波集合ΩE。


2.根据权利要求1所述的多载波认知无线电无线携能通信资源分配方法，其特征在于，步骤(3)具体为：
子载波功率最优以及总信道容量最大的情况下，载波分配为：
根据约束条件建立最大化系统信道容量模型的优化目标，表示为：



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【专利技术属性】
技术研发人员：吕玉静，刘玉涛，宋志群，郑博文，刘宪磊，马计栋，刘倩楠，许沐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13