[發明專利]一種用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法

有效

• 申請號: 201810257834.9
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108541001B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 胡洋;邱成潤;陳彥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04B7/026;H04B7/0426
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

1.一種用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.初始化變量：策略周期T、電池容量bmax、電池平均能量閾值δ、發射端功率P_S、發射端A到發射端B的吞吐量閾值R₁、發射端B到發射端A的吞吐量閾值R₂、初始電池能量b(1)、初始虛擬隊列B(1)、權重V、平均噪音N₀、協作協議；

步驟2.發射端A與發射端B發射信號到中繼，感應器測量當前發射端A到中繼的信道功率γ₁(t)、發射端B到中繼的信道功率γ₂(t)與當前時刻t收集到的總能量EH(t)；

步驟3.中繼通過當前信息計算防止中斷發生所需要的閾值能量，AF協議能量閾值和DF協議能量閾值的具體表達式為：

其他

其他

步驟4.中繼求解優化問題：

arg min J(ω(t))＝ω²(t)-2b(t)ω(t)+2B(t)ω(t)+2V·P(ω(t))

s.t.0≤ω(t)≤b(t)

其中J(·)為優化目標函數，ω(t)為當前t時刻的發射能量，b(t)為當前t時刻的電池能量，B(t)為當前t時刻的虛擬隊列值；中斷概率函數P(ω(t))的具體表達式為：

其中，為發射能量閾值，當前協議為AF協議時，當前協議為DF協議時，

根據上述優化問題，最優解ω^*(t)有以下三種情形：

情形1.當或時，ω^*(t)＝0；

情形2.當或或時，ω^*(t)＝b(t)-B(t)；

情形3.當或時，

步驟5.更新電池與虛擬隊列信息：

b(t+1)＝min{bmax，b(t)-ω^*(t)+EH(t)}

B(t+1)＝max{0，B(t)-b(t+1)+δ}

令t+1，進入下一次策略周期，返回至步驟2。

2.根據權利要求1所述的用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法，其特征在于，所述協作協議為AF/DF協議。

3.根據權利要求1所述的用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法，其特征在于，策略周期T＝300s。

4.根據權利要求1所述的用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法，其特征在于，發射端功率P_S＝35mW。

5.根據權利要求1所述的用于能量可收集雙向協作通信的中斷率優化方法，其特征在于，R₁＝R₂＝2bit/s。