基于无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法技术

本发明专利技术公开一种基于无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法，包含以下步骤：S1主用户发射机根据空间上次用户的分布位置和数量，估计次用户发射机对主用户接收机造成的干扰，确定主用户的保护圈半径；S2主用户接收机预设两个中断概率门限，分别得到能量收集圈和降功率传输圈的半径；S3次用户对主用户发射机进行时间和空间感知，次用户感知主用户发射机在某段时间上是否正在发射信号，同时感知空间上次用户所处主用户保护圈的位置；S4次用户根据感知结果，决定自己的工作方式。本发明专利技术有效降低了次用户的传输中断概率，改善了次用户传输性能。两层保护圈的设置以及次用户传输方式的设计，从整体上改善了次用户网络的能量效率。

【技术实现步骤摘要】
基于无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法
本专利技术涉及一种应用无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法，属于认知无线电

技术介绍
在高传输速率和低时延的5G网络中，物联网技术迅速发展，随之而来的就是爆炸式的通信数据，这对能量支持和频谱资源来说是一种挑战。无线供电通信可使用基于射频的无线能量传输技术来解决5G的高能耗问题。在基于射频的无线能量传输技术中，用户可以收集射频能量并将其转换为可存储的电池中的能量。另一方面，认知无线电技术可以解决5G通信中频谱资源不足的问题。在认知无线电网络中，次用户可以在不干扰主用户的情况下，接入主用户频谱。而主用户对次用户的干扰，可作为一种天然的射频信号源，为次用户提供无线供能。因此，如何有效的获取和利用主用户的射频能量以提高认知无线网络的能量效率和频谱效率是解决5G网络高能耗高频谱需求的关键问题。对于射频能量的收集，合理设置能量源和能量收集节点之间的距离，能够有效提高能量收集效果。因此，文献《认知无线电网络中机会无线能量收集》(S.Lee,R.Zhang,andK.Huang本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法，其特征在于，包含以下步骤：/nS1主用户发射机根据空间上次用户的分布位置和数量，估计次用户发射机对主用户接收机造成的干扰，并根据估计出的干扰计算得到主用户传输的中断概率，随后令计算得到的中断概率等于预设的中断概率门限，从而获得次用户发射机与主用户接收机之间的距离，进而确定主用户保护圈的半径；/nS2主用户接收机预设两个值大小不等的中断概率门限，根据步骤S1所述的方法，分别计算得到主用户的两个保护圈半径，其中，由大的中断概率门限值得到的是能量收集圈半径，由小的中断概率门限值得到的是降功率传输圈半径，两个保护圈是以主用户发射机为圆心的同心圆；/...

【技术特征摘要】
1.基于无线射频供能的认知用户能量收集和信息传输方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1主用户发射机根据空间上次用户的分布位置和数量，估计次用户发射机对主用户接收机造成的干扰，并根据估计出的干扰计算得到主用户传输的中断概率，随后令计算得到的中断概率等于预设的中断概率门限，从而获得次用户发射机与主用户接收机之间的距离，进而确定主用户保护圈的半径；
S2主用户接收机预设两个值大小不等的中断概率门限，根据步骤S1所述的方法，分别计算得到主用户的两个保护圈半径，其中，由大的中断概率门限值得到的是能量收集圈半径，由小的中断概率门限值得到的是降功率传输圈半径，两个保护圈是以主用户发射机为圆心的同心圆；
S3次用户对主用户发射机进行时间和空间感知，次用户感知主用户发射机在某段时间上是否正在发射信号，同时感知空间上次用户所处主用户保护圈的位置；
S4次用户根据对主用户发射机时间和空间的感知结果，决定自己的工作方式，如果次用户感知到主用户发射机在某段时间上空闲，未发射信号，则次用户以最大功率传输信息，如果次用户感知到主用户发射机在某段时间上在发射信号，则进一步感知其所处主用户保护圈位置；如果次用户感知到其处在主用户的能量收集圈，且自身电量未满，则收集主用户发射机的射频能量；如果自身电量已满，则切换到静默状态，以节省能量；如果次用户感知到其处在主用户的降功率传输圈，则降低发射功率传输信息，并判断降功率传输圈内是否有满电量且空闲的其他次用户，如果有，则任选一个满足条件的次用户进行中继传输，否则，选择直接传输方式；如果次用户感知到其处在主用户的能量收集圈和降功率传输圈外，则以最大功率传输信息，并判断次用户自身传输半径内是否有满...

【专利技术属性】
技术研发人员：高远，何海霞，谭蓉俊，姚澄，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32