[发明专利]一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法

摘要

本发明公开了一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，通过对多目标信息接收机的信息率进行一个最大最小化处理，把整个优化问题转化成一个凸问题，从而求出基站对所有用户的波束向量和信息的信息率，从而生产良好的基站设备，使通信系统网络结构优化，增强能量的重复利用，解决了现有在通信系统进行无线携能通信时，系统只是考虑到能量接收机接收到能量信息，并把能量信息转化成自己的能量，没有考虑到能量接收机接收的能量要满足自己运行的条件，同时在多个信息接收机的情况下，只考虑了对信息接收机的信息率进行一个简单的最大化处理，存在着通讯模型结构不合理的技术问题。

主权项

1.一种无线携能和多目标无线通信网络能量效率优化方法，其特点在于，包括：确定M个信息接收用户中第i个信息接收用户接收信息发射基站发射的信息为si，能量接收用户接收信息发射基站发射的能量信息为sM+1，能量基站发射给能量接收能量发射基站发射的能量信息为sM+1；确定信息发射基站对第i个信息接收用户的波束向量为w_i，信息发射基站对能量接收用户的波束向量为w_M+1，并根据所述s_i和所述w_i确定信息基站发射的信息x₁，其中确定能量发射基站对能量接收用户的波束向量为v，并根据所述sM+1和所述v确定能量发射基站发射的能量信息为x2；确定信息发射基站对于能量接收用户的信道向量为h_M+1，能量发射基站对于能量接收用户的信道向量为g_M+1，并根据所述信息基站发射的信息、所述能量发射基站发射的能量信息、所述信息发射基站对于能量接收用户的信道向量和所述能量发射基站对于能量接收用户的信道向量得到能量接收用户接收到的信号r_p，其中n_M+1为干扰量；确定所述能量接收用户转化的功率为确定信息发射基站对于第i个信息接收用户的信道向量为h_i，能量发射基站对于第i个信息接收用户的信道向量为g_i，并根据所述x₁、所述x₂、所述h_i和所述g_i确定第i个信息接收用户接收的信号r_i，其中n_i是第i个信息接收用户接收到的噪音；确定第i个信息接收用户的信率比为IRB＝log10(1+SINRi)，SINRi为第i个信息接收用户的信干噪比；其中，确定第一优化模型，所述第一优化模型包括：第一目标函数、第一约束函数、第二约束函数和第三约束函数；所述第一目标函数为：所述第一约束函数为：其中信息发射基站的最大发射限制功率为P1；所述第二约束函数为：tr(vvH)≤p2，其中能量发射基站的最大发射限制功率为p2；所述第三约束函数为：其中转化设备能工作的最低功率为u；将所述第一优化模型转化为第二优化模型，所述第二优化模型包括：第二目标函数、第四约束函数、第五约束函数和第六约束函数；所述第二目标函数为：所述第四约束函数为：所述第五约束函数为：tr(vvH)≤p2；所述第六约束函数为：通过分式规划算法对所述第二优化问题进行逼近求解，得到最优解。