信能携传中继协作网络能效优化方法技术

本申请提供信能携传中继协作网络能效优化方法。所述方法包括：根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式；基于网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子，构建网络系统能效优化模型；基于网络系统能效模型，利用迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子。本申请提供的信能携传中继协作网络能效优化方法，基于网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子构建网络系统能效优化模型，利于寻找全局最优，利用运算复杂度低的迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，最大程度优化网络系统能效。程度优化网络系统能效。程度优化网络系统能效。

【技术实现步骤摘要】
信能携传中继协作网络能效优化方法


[0001]本申请涉及信能携传中继协作网络
，具体涉及一种基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法。

技术介绍

[0002]目前提升具有单向中继功能的信能携传中继协作网络的能效的方法有多种，例如，通过在采用PSR中继转发协议的DF协作中继网络中优化功率分配来提升网络系统能效，或者通过在采用TSR中继转发协议的AF协作中继网络中优化分裂时间来提升网络系统能效。这些方法虽然提升了网络系统的能量效率，但是它们在进行能效优化时，只对功率分裂因子或时间分裂因子进行单一约束以获得网络系统的最佳能效(对另外一个影响因子是固定的)，所以寻找得到的是局部最佳能效，未能保证信能携传中继协作网络系统的能量效率得到最全面且最大程度的优化。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，用以解决现有技术未能最大程度优化信能携传中继协作网络系统的能量效率的技术问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，包括：
[0005]根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式；
[0006]基于所述网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子，构建网络系统能效优化模型；
[0007]基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，以用于优化网络系统的能效。
[0008]在一个实施例中，所述预设时隙包括第一时隙和第二时隙，所述根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式，包括：
[0009]根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，得到网络系统信息传输速率；
[0010]根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量；
[0011]根据所述网络系统信息传输速率和所述总消耗能量的比，得到网络系统能效表达式。
[0012]在一个实施例中，所述根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量，具体为：
[0013]根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，通过下式得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量：
[0014]P
all
＝P
s
αT/ε+P
c
T，
[0015]其中，P
all
表示网络系统在预设时隙内的总消耗能量，T表示预设时隙，αT表示第二时隙，P
s
表示源节点发射功率，ε表示功率放大器效率，P
c
表示电路功耗。
[0016]在一个实施例中，所述根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，得到网络系统信息传输速率，包括：
[0017]根据目的端节点接收到的信号，得到目的端节点近似信噪比；
[0018]根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，通过下式得到网络系统信息传输速率：
[0019]R
s
＝(1
‑
α)Tlog2(1+γ
d
)，
[0020]其中，所述R
s
表示网络系统信息传输速率，(1
‑
α)T表示第一时隙，γ
d
表示目的端节点近似信噪比。
[0021]在一个实施例中，所述根据目的端节点接收到的信号，得到目的端节点近似信噪比，包括：
[0022]根据中继节点收集的能量、中继节点发射功率、和中继节点发送给目的端节点的信号，得到目的端节点接收到的信号，所述目的端节点接收到的信号包括信号部分和噪声部分；
[0023]根据目的端节点接收到的信号的信号部分和噪声部分，得到目的端节点近似信噪比。
[0024]在一个实施例中，所述基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，包括：
[0025]基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到第一时间分裂因子和第一功率分裂因子；
[0026]根据所述第一时间分裂因子和所述第一功率分裂因子，得到第一网络系统信息传输速率；
[0027]根据所述第一网络系统信息传输速率与预设值的靠近程度，判定所述第一时间分裂因子为中继节点最佳时间分裂因子，所述第一功率分裂因子为中继节点最佳功率分裂因子。
[0028]在一个实施例中，所述基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到第一时间分裂因子和第一功率分裂因子，包括：
[0029]预设能效期望值；
[0030]基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法收敛至所述能效期望值，得到第一时间分裂因子和第一功率分裂因子。
[0031]第二方面，本申请实施例提供一种基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化装置，包括：
[0032]网络系统能效表达式得到模块，用于：根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式；
[0033]网络系统能效优化模型构建模块，用于：基于所述网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子，构建网络系统能效优化模型；
[0034]网络系统能效优化模块，用于：基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，以用于优化网络系统的能效。
[0035]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法。
[0036]第四方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法。
[0037]本申请实施例提供的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量得到网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子，构建网络系统能效优化模型，避免只对功率分裂因子或时间分裂因子进行单一约束而造成对网络系统能效提升的限制，利于寻找全局最优，然后利用运算复杂度低的迭代算法快速且精准地得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，以最大程度优化网络系统能效。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，其特征在于，包括：根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式；基于所述网络系统能效表达式，结合中继节点时间分裂因子和中继节点功率分裂因子，构建网络系统能效优化模型；基于所述网络系统能效模型，利用迭代算法得到中继节点最佳时间分裂因子和中继节点最佳功率分裂因子，以用于优化网络系统的能效。2.根据权利要求1所述的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，其特征在于，所述预设时隙包括第一时隙和第二时隙，所述根据网络系统信息传输速率和网络系统在预设时隙内的总消耗能量，得到网络系统能效表达式，包括：根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，得到网络系统信息传输速率；根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量；根据所述网络系统信息传输速率和所述总消耗能量的比，得到网络系统能效表达式。3.根据权利要求2所述的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，其特征在于，所述根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量，具体为：根据第二时隙、源节点发射功率、功率放大器效率、和电路功耗，通过下式得到网络系统在预设时隙内的总消耗能量：P
all
＝P
s
αT/ε+P
c
T，其中，P
all
表示网络系统在预设时隙内的总消耗能量，T表示预设时隙，αT表示第二时隙，P
s
表示源节点发射功率，ε表示功率放大器效率，P
c
表示电路功耗。4.根据权利要求2所述的基于混合能量收集协议的信能携传中继协作网络能效优化方法，其特征在于，所述根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，得到网络系统信息传输速率，包括：根据目的端节点接收到的信号，得到目的端节点近似信噪比；根据第一时隙和目的端节点近似信噪比，通过下式得到网络系统信息传输速率：R
s
＝(1
‑
α)Tlog2(1+γ
d
)，其中，所述R
s
表示网络系统信息传输速率，(1
‑
α)T表示第一时隙，γ
d
表示目的端节点近似信噪比。...

【专利技术属性】
技术研发人员：程哲慧，张征，张丽，李彬，任志荣，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：