基于混合预编码的无线携能通信系统频谱效率优化方法

    公开(公告)号:CN113242067B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202110398493.9

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于混合预编码的无线携能通信系统频谱效率优化方法,包括以下步骤:步骤S1,将无线携能通信系统中的基站BS通过逐步贪心选择算法得到模拟预编码矩阵F;步骤S2,基站BS通过软干扰消除算法,在满足约束条件下最大化无线携能通信系统的频谱效率,得到数字预编码矩阵B;步骤S3,基站BS以模拟预编码矩阵F和数字预编码矩阵B发射信息,实现无线携能通信系统频谱效率最大化。本发明在信号传输的过程中不仅可以提高SWIPT的服务范围,为能量接收机提供一定的能量,而且使用毫米波Massive MIMO技术能够给用户提供更高的数据速率;并且采用混合预编码结构,减少系统硬件复杂度和能量消耗。

    NOMA携能通信系统中基于能效最大化的资源联合分配方法

    公开(公告)号:CN109041196A

    公开(公告)日:2018-12-18

    申请号:CN201810899800.X

    申请日:2018-08-09

    Abstract: 本发明公开了一种NOMA携能通信系统中基于能效最大化的资源联合分配方法,包括以下步骤:1)基站通过非正交多址接入技术发送数据,为移动用户端提供数据服务;2)移动用户端同时配备信息接收机和能量接收机,采用时间切换的方式实现信息和能量的接收;3)分析系统特性并建立基于能效最大化的数学优化问题;4)分析优化问题并设计双层迭代算法以求解最优的功率与时隙联合分配方案。所述方法既能够保障移动用户端数据率及采集能量需求,同时能够最大化系统总能源效率,以优化系统资源配置,提高资源利用率。

    基于NOMA的无线携能通信系统多目标优化方法

    公开(公告)号:CN108770007B

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN201810493017.3

    申请日:2018-05-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA的无线携能通信系统多目标优化方法,首先建立一个基于NOMA的无线携能通信系统模型并提出优化问题,由于问题为一个复杂的多目标优化问题,利用香农定理将收集到的能量转化为等效数据率,并将优化目标重新定义为系统吞吐量和等效数据率的加权和,将原问题转化为单目标优化问题。由于目标函数对于功率分配和功率分割系数不是联合凹的,优化问题非凸,为此将其拆分成两个子问题并通过对两个子问题迭代求解寻求优化问题的次优解。所述方法在保证满足每个用户对最小数据率和最小收集能量要求的前提下,通过合理设置系统吞吐量和总收集能量的偏好系数,在保证两者公平性的基础上进行同时最大化,从而优化了系统的整体性能。

    基于NOMA的无线携能通信系统多目标优化方法

    公开(公告)号:CN108770007A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201810493017.3

    申请日:2018-05-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA的无线携能通信系统多目标优化方法,首先建立一个基于NOMA的无线携能通信系统模型并提出优化问题,由于问题为一个复杂的多目标优化问题,利用香农定理将收集到的能量转化为等效数据率,并将优化目标重新定义为系统吞吐量和等效数据率的加权和,将原问题转化为单目标优化问题。由于目标函数对于功率分配和功率分割系数不是联合凹的,优化问题非凸,为此将其拆分成两个子问题并通过对两个子问题迭代求解寻求优化问题的次优解。所述方法在保证满足每个用户对最小数据率和最小收集能量要求的前提下,通过合理设置系统吞吐量和总收集能量的偏好系数,在保证两者公平性的基础上进行同时最大化,从而优化了系统的整体性能。

    基于NOMA下行链路的无线携能通信系统能效优化方法

    公开(公告)号:CN108650689A

    公开(公告)日:2018-10-12

    申请号:CN201810287743.X

    申请日:2018-04-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA下行链路的无线携能通信系统能效优化方法,首先建立基于NOMA下行链路的无线携能通信系统,系统部署一个基站BS以及K个用户,每个用户都包含信息能量接收机;给定约束条件:基站最大发射功率Pmax、每个信息接收机所需的最低信息速率Rmin以及每个能量接收机的最小采集功率Emin;接收端采用时隙切换(TS)的方案实现信息与能量的同步传输,并在信息接收端采用串行干扰消除(SIC)技术;通过对发射功率与时隙切换因子α进行联合优化,得到最佳的分配方案,实现系统能效最大化。本发明与OMA系统或基于相同系统的速率优化问题相比,在保证满足所有相同约束的情况下,能够获得更高的系统能效。

    基于混合预编码的无线携能通信系统频谱效率优化方法

    公开(公告)号:CN113242067A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202110398493.9

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于混合预编码的无线携能通信系统频谱效率优化方法,包括以下步骤:步骤S1,将无线携能通信系统中的基站BS通过逐步贪心选择算法得到模拟预编码矩阵F;步骤S2,基站BS通过软干扰消除算法,在满足约束条件下最大化无线携能通信系统的频谱效率,得到数字预编码矩阵B;步骤S3,基站BS以模拟预编码矩阵F和数字预编码矩阵B发射信息,实现无线携能通信系统频谱效率最大化。本发明在信号传输的过程中不仅可以提高SWIPT的服务范围,为能量接收机提供一定的能量,而且使用毫米波Massive MIMO技术能够给用户提供更高的数据速率;并且采用混合预编码结构,减少系统硬件复杂度和能量消耗。

    NOMA携能通信系统中基于能效最大化的资源联合分配方法

    公开(公告)号:CN109041196B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201810899800.X

    申请日:2018-08-09

    Abstract: 本发明公开了一种NOMA携能通信系统中基于能效最大化的资源联合分配方法,包括以下步骤:1)基站通过非正交多址接入技术发送数据,为移动用户端提供数据服务;2)移动用户端同时配备信息接收机和能量接收机,采用时间切换的方式实现信息和能量的接收;3)分析系统特性并建立基于能效最大化的数学优化问题;4)分析优化问题并设计双层迭代算法以求解最优的功率与时隙联合分配方案。所述方法既能够保障移动用户端数据率及采集能量需求,同时能够最大化系统总能源效率,以优化系统资源配置,提高资源利用率。

    基于NOMA下行链路的无线携能通信系统能效优化方法

    公开(公告)号:CN108650689B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201810287743.X

    申请日:2018-04-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA下行链路的无线携能通信系统能效优化方法,首先建立基于NOMA下行链路的无线携能通信系统,系统部署一个基站BS以及K个用户,每个用户都包含信息能量接收机;给定约束条件:基站最大发射功率Pmax、每个信息接收机所需的最低信息速率Rmin以及每个能量接收机的最小采集功率Emin;接收端采用时隙切换(TS)的方案实现信息与能量的同步传输,并在信息接收端采用串行干扰消除(SIC)技术;通过对发射功率与时隙切换因子α进行联合优化,得到最佳的分配方案,实现系统能效最大化。本发明与OMA系统或基于相同系统的速率优化问题相比,在保证满足所有相同约束的情况下,能够获得更高的系统能效。

    基于NOMA的无线携能通信系统最大安全速率优化方法

    公开(公告)号:CN108495337B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201810061434.0

    申请日:2018-01-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA的无线携能通信系统最大安全速率优化方法,所述方法先建立基于NOMA的无线携能通信系统,系统部署有一个小区基站BS,M个信息接收机IR和K个能量接收机ER,其中ER从BS发射出的射频信号中获取能量,并会窃听BS发送给IR的信息;根据NOMA技术的原理,BS发送给IR的信息通过叠加编码技术发射信号,表达式如下:式中,am是第m个IR的信号发射功率分配系数,P是BS的信号发射总功率,xm是第m个IR的机密信息,σ2是加性高斯白噪声;通过调整优化参数am,所述方法能够实现为ER提供一定能量,为IR提供一定信息速率,并在ER窃听信息的情况下,为IR提供最大的安全信息速率的目的。

    基于NOMA的无线携能通信系统最大安全速率优化方法

    公开(公告)号:CN108495337A

    公开(公告)日:2018-09-04

    申请号:CN201810061434.0

    申请日:2018-01-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于NOMA的无线携能通信系统最大安全速率优化方法,所述方法先建立基于NOMA的无线携能通信系统,系统部署有一个小区基站BS,M个信息接收机IR和K个能量接收机ER,其中ER从BS发射出的射频信号中获取能量,并会窃听BS发送给IR的信息;根据NOMA技术的原理,BS发送给IR的信息通过叠加编码技术发射信号,表达式如下:式中,am是第m个IR的信号发射功率分配系数,P是BS的信号发射总功率,xm是第m个IR的机密信息,σ2是加性高斯白噪声;通过调整优化参数am,所述方法能够实现为ER提供一定能量,为IR提供一定信息速率,并在ER窃听信息的情况下,为IR提供最大的安全信息速率的目的。

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