[發明專利]一種反向散射輔助的無線供能通信網絡的節點間通信方法

有效

• 申請號: 202010794433.4
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112087721B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 吳旻媛;池凱凱;張書彬;黃亮
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W52/32;H04W84/18
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種反向散射輔助的無線供能通信網絡的節點間通信方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)對于無線供能通信網絡中可捕獲射頻能量的裝有雙天線的兩個鄰近節點U₁和U₂，在網絡系統安排的時長T內，首先能量源以發送功率P_A來廣播射頻信號，廣播時長是α₁+α₂；在這段時長里，U₁和U₂分別進行α₁和α₂時長的反向散射輔助通信，U₁將信息發送給U₂，U₂將信息發送給U₁；在這段時長里，由于節點具有雙天線，U₁和U₂同時進行能量捕獲，節點的能量達到儲能容量就停止能量捕獲，捕獲時長分別記為τ₁和τ₂；

2)然后U₁和U₂以頻分復用的方式同時進行T-α₁-α₂時長的主動通信來互相發送數據，這段時間里能量源不發送射頻信號；

所述的時長α₁和α₂的取值確定過程包含如下步驟：

步驟一：用表示α₁的可行區間的下邊界值，將其初始化為0；用表示α₁的可行區間的上邊界值，將其初始化為和分別為節點U₁和U₂捕獲射頻能量的最大時長，通過和得到，其中C₁和C₂分別是U₁和U₂的儲能容量，η₁和η₂分別是U₁和U₂的能量捕獲效率，h₁是能量源到U₁的信道增益，h₂是能量源到U₂的信道增益；

步驟二：在α₁的可行區間中取兩個值，這兩個值分別記為α′₁和α″₁，其值如下所示：

步驟三：用表示α₂的可行區間的下邊界值，將其初始化為0，用表示α₂的可行區間的上邊界值，將其初始化為

步驟四：在α₂的可行區間中取兩個值，這兩個值分別記為α'₂和α″₂，其值如下所示：

步驟五：計算α₁＝α′₁,α₂＝α'₂時的吞吐量R_sum(α₁＝α′₁,α₂＝α'₂)和α₁＝α′₁,α₂＝α″₂時的吞吐量R_sum(α₁＝α′₁,α₂＝α″₂)，其中

其中，是節點U_j的反向散射速率，γ_j根據得到，其中η_j是節點U_j的能量收集效率，g_j是U_j到另一個節點的信道增益,σ²是高斯白噪聲功率；

步驟六：若R_sum(α₁＝α′₁,α₂＝α'₂)＞R_sum(α₁＝α′₁,α₂＝α″₂)，否則

步驟七：若則轉到步驟四，其中tol是預設置的收斂精度值；否則，記記跳到步驟八；

步驟八：

步驟九：在α₂的可行區間中取兩個值，這兩個值分別記為α'₂和α″₂，其值如下所示：

步驟十：計算α₁＝α″₁,α₂＝α'₂時的吞吐量R_sum(α₁＝α″₁,α₂＝α'₂)和計算α₁＝α″₁,α₂＝α″₂時的吞吐量R_sum(α₁＝α″₁,α₂＝α″₂)；

步驟十一：若R_sum(α₁＝α″₁,α₂＝α'₂)＞R_sum(α₁＝α″₁,α₂＝α″₂)，否則

步驟十二：若則轉到步驟九；否則，記跳到步驟十三；

步驟十三：若R₁≥R₂，的值保持不變；否則，

步驟十四：若轉步驟二；否則，跳到步驟十五；

步驟十五：返回和結束。