[发明专利]能量采集通信中的能量存储方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体的说是能量存储辅助的能量采集无线通信系统的设计方法。本发明的方法在现有的能量借还辅助的能量采集通信系统的基础上，通信节点不再向电网借能量，而是向电网存储能量，并获得能量利息。本发明用于能量采集无线通信系统，减少采集能量的随机性和电池容量的有限造成的影响，提高采集能量的利用效率和系统的吞吐量，同时缓解用电高峰期电网的供电压力。

主权项

1.能量采集通信中的能量存储方法，其特征在于，包括以下步骤：a、建立能量采集模型：将整个系统的时间分为N个时隙，t＝[t₀,t₁,...,t_N‑1]，通信节点在每一个时隙的开始都会有采集能量到达：b、建立能量存储模型：设定通信节点将能量存储到电网，电网需要支付相应的利息，定义第i个时隙的能量利息为其中η∈(0,1)为能量利率，则第i个时隙存储在电网中的所有能量为：其中，为通信节点存储在电网的能量，ξ为能量在通信节点和电网之间传输的传输损耗，为第i个时隙电网还给通信节点的能量，第i个时隙所产生的能量利息仍然存储在电网中c、建立通信节点非理想的电路能量消耗模型：设在第i个时隙电路消耗的能量为：其中PC为能量消耗功率，是通信节点发射功率pi的函数：d、建立通信节点电源能量模型Bi为：e、设在第i个时隙系统的吞吐量为Θ_i＝Wlog(1+hp_i)(t_i‑t_i‑1)，W为信道带宽，h为信道增益；以在每一个时隙，使系统的吞吐量最大为目标，即在每一个时隙的开始，确定发射功率p_i，存储给电网的能量以及从电网中取出的能量根据步骤a‑d，建立如下优化问题：s.t Bi≥0,i＝1,2,...,N该优化问题为凸优化问题，利用凸优化问题的一般求解方法，得到最优的发射功率和能量调度策略。