基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法及系统，其中方法，包括以下步骤：检测不同传感器节点之间的信道噪声并度量其产生的影响；量化导出的信道噪声影响并公式化平均AoI优化问题，得到重新计算的最优平均AoI情况下的工作和睡眠周期；执行能量调度策略，动态地确定各个传感器节点的能量和时间分配以决策进入工作模式或睡眠模式。本发明专利技术考虑了其他节点信道噪声的影响，提高了方案的适用性和现实利用率。同时，本发明专利技术不仅在不同参数的设置下都有着显著优越的AoI性能，而且有着附带的可观的吞吐量效益。且有着附带的可观的吞吐量效益。且有着附带的可观的吞吐量效益。

【技术实现步骤摘要】
基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线供能通信网络领域、信道噪声领域、数据新鲜度领域、能量调度领域，特别是涉及基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]与传统的电池供电网络相比，无线供能通信网络(Wireless Powered Communication Networks,WPCNs)消除了因频繁的电池更换或充电而带来的不便、成本投入、危险性(例如，在有毒害或高海拔环境中)。能量收集(Energy Harvesting,EH)技术已被视为延长能量受限物联网设备寿命的替代方案。传统的EH技术从太阳能、风能、热能等环境资源中收集能量，而无线电力传输(Wireless Power Transfer,WPT)作为一种新兴的能量收集技术，传感器通过电磁辐射为电池供电。在WPT中，可以通过强耦合磁共振或射频信号来收集绿色能源。由于WPT具有可控性、稳定性、灵活性等明显优势，因此WPC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法，其特征是，包括：对无线供能通信网络不同传感器节点之间的信道噪声进行检测，将存在不可忽略的信道噪声的传感器节点作为待调度的传感器节点；对待调度的传感器节点，记录信道噪声产生的影响参数信息，将信道噪声影响参数进行量化处理；基于量化处理后的信道噪声，确定每个待调度的传感器节点在最优平均信息年龄情况下的工作周期和睡眠周期；基于每个待调度的传感器节点的工作周期和睡眠周期，对待调度的传感器节点进行能量调度，确定每个待调度的传感器节点的能量和时间分配，控制每个待调度的传感器节点进入不同模式的时间和次序；所述不同模式，包括：工作模式或睡眠模式。2.如权利要求1所述的基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法，其特征是，所述无线供能通信网络，包括：混合接入点；所述混合接入点，包括：能量发射器和数据接入点；所述能量发射器，与若干个传感器节点连接，所述能量发射器用于向所有工作的传感器节点广播无线能量；所述传感器节点，通过天线收集能量，并支持与混合接入点的通信；所述数据接入点，通过串行通信将接收到的数据从传感器节点中继到PC端。3.如权利要求1所述的基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法，其特征是，对无线供能通信网络不同传感器节点之间的信道噪声进行检测，将存在不可忽略的信道噪声的传感器节点作为待调度的传感器节点；包括：(1)：将每个传感器节点与混合接入点进行连线；(2)：判断第一传感器节点与混合接入点的连线L1与第二传感器节点与混合接入点的连线L2之间的方位角是否超过设定阈值；如果未超过设定阈值，就进入(3)；如果超过设定阈值，就表示不存在不可忽略的信道噪声；(3)：判断方位角范围内是否存在除了第一传感器节点和第二传感器节点以外的其他节点；如果存在其他节点，就进入(4)；如果不存在其他节点进入(5)；(4)：测量第一传感器节点，第二传感器节点和其他节点的输出功率；如果第一传感器节点的输出功率，小于无节点干扰时第一传感器节点的输出功率；且，第二传感器节点的输出功率，小于无节点干扰时第二传感器节点的输出功率；且，其他节点的输出功率，小于无节点干扰时其他传感器节点的输出功率；则将第一传感器节点，第二传感器节点和其他传感器节点，作为待调度的传感器节点；(5)：测量第一传感器节点和第二传感器节点的输出功率；如果第一传感器节点的输出功率，小于无节点干扰时第一传感器节点的输出功率；且，第二传感器节点的输出功率，小于无节点干扰时第二传感器节点的输出功率；则将第一传感器节点和第二传感器节点，作为待调度的传感器节点。4.如权利要求1所述的基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法，其特征是，对待调度的传感器节点，记录信道噪声产生的影响参数信息，将信道噪声影响参数进行量化处理；其中，信道噪声产生的影响参数信息，包括：节点标识符集合S、各个节点对应的充电时间集合SC、输出功率集合SP、以及无节点干扰时的充电时间集合OC。
5.如权利要求1所述的基于新鲜度感知的无线供能通信网络能量调度方法，其特征是，对待调度的传感器节点，记录信道噪声产生的影响参数信息，将信道噪声影响参数进行量化处理；其中，进行量化处理，量化得到的结果包括：传感器节点充满电后的总能量w...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梓梦，林灵，鞠雷，张伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：