[发明专利]无线携能通信收发机模型获得方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线携能通信收发机模型获得方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，无线通信网络中的设备对能源的消耗越来越大，由于无线携能通信(Simultaneous Information and Power Transfer，简称SWIPT)用同一个无线载波来同时传输信息和能量，基站等节点在受限的能量之下，不仅为所覆盖范围内的节点传输信息，而且为用户节点进行微波充能，使得移动终端能够减少对电池容量的依赖，实现高效可靠通信，因此无线携能通信得到广泛应用。

目前，无线携能通信主要研究的场景为在通信系统中，尤其是应用在多小区多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，简称MIMO)系统中，在目前的MIMO系统中，主要是根据用户节点之间点到点的信息传输过程获得系统信道信息，根据系统信道信息建立接收机和发射机(以下统称收发机)的模型，根据该模型，设计与该系统信道信息匹配的收发机。

然而，无线携能通信的接收段和发射段加入了能量的收发机，采用目前的MIMO系统中获得的系统信道信息只是考虑了用户节点之间的信息传输过程，并没有考虑能量的传输，因此，收发机获得的系统信道信息与真实的信道信息之间存在一定的误差，降低了系统的通信质量。

发明内容

本发明提供一种无线携能通信收发机模型获得方法和装置，提高了无线携能通信系统的通信质量。

本发明第一方面提供的无线携能通信收发机模型获得方法，包括：

根据用户节点的信息解码模块接收信号的最小均方误差和信道容量获得无线携能通信收发机模型的目标函数；

根据基站的发射信号获得所述基站的发射功率；

根据所述基站发送给能量接收模块的信号，获得用户节点的接收信号；

根据所述目标函数、所述基站的发射功率和所述用户节点的接收信号获得无线携能通信收发机的第一系统模型。

本发明第二方面提供的无线携能通信收发机模型获得装置，包括：

目标函数获取模块，用于根据用户节点的信息解码模块接收信号的最小均方误差和信道容量获得无线携能通信收发机模型的目标函数；

发射功率获取模块，用于根据基站的发射信号获得所述基站的发射功率；

接收信号获取模块，用于根据所述基站发送给能量接收模块的信号，获得用户节点的接收信号；

第一系统模型获取模块，用于根据所述目标函数、所述基站的发射功率和所述用户节点的接收信号获得无线携能通信收发机的第一系统模型。

其中，所述无线携能通信收发机模型的目标函数为：

所述无线携能通信收发机的第一系统模型为：

其中，表示用户节点i_k的信号解码矩阵，表示用户节点i_k的均方误差MSE的加权系数，Fr_k表示基站的波束赋形矩阵，表示矩阵Fr_k的转置，表示用户节点i_k在系统信道容量中所占的比重，表示用户节点i_k的ID接收信号的最小均方误差，Tr表示矩阵的秩，det表示行列式，k表示每个小区的基站，k＝1,2,...,K，K表示基站覆盖的小区的数量，i_k表示基站k中的第i个用户节点，i_k＝1,2,...,I_k，I_k表示基站覆盖的小区包含的用户节点的数量，s.t表示所述目标函数的约束条件，l_k表示基站k中的第l个用户节点，P_k表示基站发射功率，P_c表示EH的充能门限，表示ID到基站的信道，表示矩阵的转置，表示基站到ID的信道，表示矩阵的转置，表示ID的波束赋形，表示矩阵的转置，σ表示信道的标准差，I表示单位矩阵。

本发明实施例提供的无线携能通信收发机模型获得方法和装置，提出了多小区多输入多输出无线携能通信系统的信道模型，将无线携能通信系统中的最大信道容量与最小均方差误差相结合，获得并优化了无线携能通信系统的基站和用户收发机模型，提高了无线携能通信系统的通信质量。

附图说明