[發(fā)明專利]一種TS中繼速率優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910093797.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109819479B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建雄;趙可;丁學(xué)龍;史偉光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/22
• 分類號(hào): H04W28/22;H04W52/34;H04W52/46
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.一種TS中繼速率優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

S1：確定優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：

其中，α_k表示k-1時(shí)刻到k時(shí)刻mn過(guò)程的TS系數(shù)，它的最優(yōu)值是代表求解出的最優(yōu)速率；R_k(·)為mn過(guò)程的平均速率，其中，和都是關(guān)于α_k的函數(shù)；為傳輸塊的速率，公式為γ_TS為信號(hào)信噪比，公式為Δ為傳輸塊注入能量，公式為其中表示本次mn過(guò)程中收集到的干擾能量；表示上一次mn過(guò)程結(jié)束后能量存儲(chǔ)器中剩余的能量，N^*為最優(yōu)干擾分割份數(shù)，為注入能量Δ＝0時(shí)傳輸塊的速率，m_k和n_k分別為第k-1到k時(shí)刻mn過(guò)程干擾階段傳輸塊個(gè)數(shù)和通信階段傳輸塊個(gè)數(shù)；

S2：求解目標(biāo)函數(shù):

S21：初始化L,m,n,k＝1；

其中，L為第三層mn過(guò)程總數(shù)，m和n為每個(gè)mn過(guò)程的初始數(shù)據(jù)；

S22：根據(jù)N^*＝E[n]計(jì)算N^*；

其中，E[n]代表求n的均值；

S23：利用和基于m_k和n_k計(jì)算Δ；

其中，表示上個(gè)mn過(guò)程結(jié)束后，能量存儲(chǔ)器中所剩余的能量，η為能量轉(zhuǎn)換效率，P_I為干擾功率，T為一個(gè)傳輸塊時(shí)長(zhǎng)，Δ為注入能量，

S24：帶入γ_TS，計(jì)算R_k(α_k)；其中，

其中，E_EH為一個(gè)傳輸塊EH時(shí)隙收集的能量，為第k個(gè)mn過(guò)程收集干擾的能量；

S25：對(duì)R_k(α_k)使用黃金分割法求解本次mn過(guò)程的最優(yōu)時(shí)隙分割系數(shù)

S26：更新速率表達(dá)式更新k＝k+1；

S27：重復(fù)步驟S22～S26，直至k＝L；

S28：累加所有mn過(guò)程的速率，并求出得到每個(gè)mn動(dòng)態(tài)過(guò)程的最優(yōu)TS系數(shù)；

步驟S24具體包括：

第1步：給定初始化時(shí)間切換系數(shù)α的區(qū)間為[a,b]，設(shè)定精度e；

第2步：求解區(qū)間的黃金分割點(diǎn)，a₁＝a+(1-0.618)(b-a)，a₂＝a+0.618(b-a)；

第3步：判斷第二層速率R_k(a₁)＜R_k(a₂)是否成立，如果是，則執(zhí)行第4步，否則跳轉(zhuǎn)到第5步；

第4步：如果a₂-a₁＜e,停止迭代，輸出最優(yōu)解x^*＝a₁，第二層最大速率否則，令a＝a₁，a₁＝a₂，a₂＝a+0.618(b-a)，跳到第3步；

第5步：如果a₂-a₁＜e,停止迭代，輸出最優(yōu)解x^*＝a₂，第二層最大速率否則，令b＝a₂，a₂＝a₁，a₁＝a+(1-0.618)(b-a)，跳到第3步。