一种能量收集的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种能量收集的方法，涉及通信技术领域，能够解决信号传输中恶意干扰能量浪费的问题。该方法包括：当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数；根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收到的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号；收集所述第二部分信号的能量。本发明专利技术实施例提供的技术方案适用于干扰对齐网络系统的信号传输过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种能量收集的方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种能量收集的方法及装置。
技术介绍
随着社会发展，无线通信网络中信息的安全传输变得越来越重要。在无线通信网络的物理层，一种重要的安全隐患便是恶意干扰。现在，一般利用干扰对齐技术将无线通信网络中的恶意干扰进行去除，以使用户的信息传输不被恶意干扰影响，保证网络内合法信息的正常传输。在处于恶意干扰环境的无线干扰对齐网络系统中，为了破坏合法用户的信息传输，恶意干扰的发射功率通常很高。在这种情况下，如果仅通过干扰对齐技术对恶意干扰进行去除，的确能保证用户信息的正常传输，但将会大大造成能量的浪费，能量的消耗激增对环境造成了不可估量的破坏，偏离了绿色通信理念。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种能量收集的方法及装置，对干扰对齐网络系统中接收端的信号进行分割，并进行能量收集以为接收端供电，减少恶意干扰的能量浪费，符合绿色通信理念。一方面，本专利技术实施例提供一种能量收集的方法，适用于存在恶意干扰的干扰对齐网络系统，所述方法包括：当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数；根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收到的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号；收集所述第二部分信号的能量；其中，所述功率分割系数为大于0小于1的正数；其中，所述第一部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述功率分割系数的乘积；其中，所述第二部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述第一部分信号能量的差值。另一方面，本专利技术实施例提供一种能量收集的装置，适用于存在恶意干扰的干扰对齐网络系统，所述装置包括：计算单元，用于当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数；分割单元，用于根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收到的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号；第一收集单元，用于收集所述第二部分信号的能量；其中，所述功率分割系数为大于0小于1的正数；其中，所述第一部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述功率分割系数的乘积；其中，所述第二部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述第一部分信号能量的差值。本专利技术实施例提供了一种能量收集的方法及装置，对干扰对齐网络系统内选中用户接收端的总信号进行分割，使其中一部分信号进入信息解调器，通过干扰对齐技术消除恶意干扰和其它干扰信号，以使用户获取数据信号，保证合法网络的正常传输。对另一部分信号进行能量收集，以为网络的选中用户接收端进行供电。同时对未选中用户进行信号能量收集，以为未选中用户的接收端进行供电。本专利技术实施例减少了恶意干扰以及其它干扰信号的能量浪费，符合绿色通信理念。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种能量收集的方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种系统模型图；图5是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图6是本专利技术实施例提供的一种能量收集方法的实现原理图；图7是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图8是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图9是本专利技术实施例提供的另一种能量收集的方法流程图；图10是本专利技术实施例提供的一种试验对比图；图11是本专利技术实施例提供的另一种试验对比图；图12是本专利技术实施例提供的另一种试验对比图；图13是本专利技术实施例提供的另一种试验对比图；图14是本专利技术实施例提供的一种能量收集装置的组成框图；图15是本专利技术实施例提供的另一种能量收集装置的组成框图；图16是本专利技术实施例提供的另一种能量收集装置的组成框图；图17是本专利技术实施例提供的一种能量收集装置的组成框图；图18是本专利技术实施例提供的一种能量收集装置的组成框图；图19是本专利技术实施例提供的一种能量收集装置的组成框图；图20是本专利技术实施例提供的一种能量收集装置的组成框图。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本专利技术实施例提供了一种能量收集的方法，适用于存在恶意干扰的干扰对齐网络系统，应用于信号传输过程中。其中，所述干扰对齐网络系统指的是一种使用有效干扰管理机制，通过预编码技术使干扰噪声在接收端重叠在一起，以彻底消除干扰噪声对期望信号影响的网络系统，本专利技术实施例中所述干扰对齐网络系统是包含多个用户的微蜂窝网络系统，每个用户对应一个发射端和一个接收端。其中，所述发射端指的是指小基站，即公用移动通信基站，在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的微型无线电收发信电台。所述接收端指的是用户终端，包括手机、电脑、PC等可以与基站进行交互的个人电子设备。如图1所示，所述方法包括：101、当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数。所述步骤101是在期望信号传输质量和能量收集程度双重优化的限制下，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和以降低选中用户的发射端能量消耗，通过此方法计算出每个用户的功率分割系数以对每个用户接收到的总信号进行能量分割。其中，所述选中用户接收的总信号包括期望信号、恶意干扰、用户间干扰和信道噪声。其中，所述期望信号指的是携带用户数据信息的有用信号；所述恶意干扰指的是对期望信号的传输造成恶意影响的干扰信号；所述用户间干扰由所述干扰对齐网络系统中用户传输期望信号时的相互间干扰而产生的干扰信号；信道噪声由通信传输通道内部产生的噪声干扰；恶意干扰、用户间干扰和信道噪声都属于干扰噪声，会影响用户的期望信号传输质量。其中，信干燥比指的是信号与干扰噪声的强度的比值；所述期望信号信干燥比指的是选中用户接收到的有用信号的强度与接收到的干扰噪声信号的强度的比值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量收集的方法，适用于存在恶意干扰的干扰对齐网络系统，其特征在于，所述方法包括：当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数；根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收到的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号；收集所述第二部分信号的能量；其中，所述功率分割系数为大于0小于1的正数；其中，所述第一部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述功率分割系数的乘积；其中，所述第二部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述第一部分信号能量的差值。

【技术特征摘要】
1.一种能量收集的方法，适用于存在恶意干扰的干扰对齐网络系统，其特征在于，所述方法包括：当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数；根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收到的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号；收集所述第二部分信号的能量；其中，所述功率分割系数为大于0小于1的正数；其中，所述第一部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述功率分割系数的乘积；其中，所述第二部分信号能量为选中用户接收的总信号能量与所述第一部分信号能量的差值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选中用户接收的总信号包括期望信号、恶意干扰、用户间干扰和信道噪声。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述计算得到的功率分割系数，对选中用户接收的总信号进行能量分割，以把选中用户接收到的总信号分割成第一部分信号和第二部分信号之后，所述方法还包括：将所述第一部分信号进行干扰对齐，以获取期望信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当选中用户的接收端期望信号信干燥比不小于信干燥比门限，选中用户收集到的信号功率不小于收集功率门限时，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数，还包括：基于方程组(1)，最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，其中，S是选中用户的集合，每个选中用户对应一个发射端和一个接收端；其中，v[s]和u[s]分别为第s个选中用户的预编码向量和解码向量，H[si]为选中用户中第i个发射端至第s个接收端之间的信道系数矩阵，ρ[s]为第s个选中用户的接收端处的功率分割系数，P[s]为第s个选中用户期望信号的发射功率，γ[s]为第s个选中用户的信干燥比门限，和分别为第s个用户信道噪声功率和功率分割后信息解调处引入的功率，ζ为能量收集的效率，Po为恶意干扰的发射功率，为恶意干扰发射端到第s个选中用户接收端的信道系数矩阵，e[s]为第s个选中用户的收集功率门限。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述最小化各个选中用户的期望信号发射功率和，以计算得到功率分割系数之前，所述方法还包括：根据所述干扰对齐网络系统中各个用户的数据信息传输需求和能量收集需求对用户进行选择，以确定选中用户。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据所述干扰对齐网络系统中各个用户的数据信息传输需求和能量收集需求对用户进行选择，以确定选中用户之后，所述方法还包括：对未选中用户，进行信号能量收集。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述干扰对齐网络系统中各个用户的数据信息传输和能量收集需求对用户进行选择，以确定选中用户，还包括：在所有可能的选中用户的集合中，通过最大化权重后的选中用户的信息传输速率和未选中用户的收集功率和，计算得到用户选择的最优结果。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所有可能的选中用户的集合中，通过最大化权重后的选中用户的信息传输速率和未选中用户的收集功率和，计算得到用户选择的最优结果，包括：基于目标方程(2)，最大化选中用户的信息传输速率和未选中用户的收集功率和，其中，i、j均为不大于K的自然数，K为所述干扰对齐网络系统中用户数量；其中，G*为选中用户的最优解，为所有可能的选中用户的集合，Gl为的子集，S为选中用户的集合；其中，α[i]为第i个用户如果选中的数据信息传输需求权重系数，1-α[j]为第j个用户如果未选中的能量收集需求权重系数，R[i]为第i个用户如果选中的信息传输速率，为第j个用户如果未选中的收集功率，β是一个用来平衡信息传输速率和收集功率的常数(即，将功率的单位转化为速率的单位)；其中，∑i∈Sα[i]R[i]表示选中用户加权的传输速率和，表示未选中用户加权的收集功率和。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵楠，
申请(专利权)人：深圳天珑无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44