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专利号: 2016101507120
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,所述无线携能网络的每个合法用户选择一个网络进行通信,其特征在于,包括以下步骤:步骤1)、采集网络及用户参数信息,包括网络n的信道带宽Bn,网络n的AP与用户之间链路的信道衰落因子cn及路径损耗因子αn,合法用户m与网络n的AP之间的距离dm,n,网络n内的窃听用户到网络内AP的距离dn;

步骤2)、定义网络选择标识βm,n;所述步骤2)合法用户m网络选择标识βm,n表示为第m个合法用户的网络选择标识:βm,n∈{0,1},1≤m≤M,1≤n≤N,其中M为合法用户总数,N为可供接入的网络总数,βm,n=1表示合法用户m选择网络n接入,βm,n=0表示合法用户m未选择网络n接入;

步骤3)、计算合法用户m采集功率

步骤4)、计算合法用户m平均保密速率 和合法用户m传输速率步骤5)、计算网络n内窃听用户的平均接收速率

步骤6)、根据步骤4)和步骤5)计算单链路平均能效E(ηm,n)和网络平均总能效E(η);

步骤7)、设置约束条件对网络选择、合法用户m传输速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比进行限制;

步骤8)、根据网络平均总能效最大化准则联合优化确定网络选择、能量采集以及AP发送功率分配策略。

2.根据权利要求1所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:所述步骤3)合法用户m在接收到网络接入点AP发送信息的同时执行能量采集,令δm和ρm分别为合法用户m的能量采集效率和功率分流比,则合法用户m选择网络n接入时采集到的功率为: 其中,Pm,n为合法用户m选择网络n时AP的发送功率,为网络n的AP与合法用户m之间的链路增益,

3.根据权利要求2所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:所述步骤4)合法用户m接入网络n时对应平均保密速率 和合法用户m接入网络n时传输速率 的计算公式为: 其中,为合法用户m接收信噪比, 其

中,ρm为合法用户m的功率分流比,Pm,n为合法用户m选择网络n时AP的发送功率, 为网络n的AP与合法用户m之间的链路增益,σ2为链路噪声功率, 为网络n内窃听用户窃听合法用户m时的平均接收速率。

4.根据权利要求3所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:所述步骤5)平均接收速率 的计算公式为其中, 为合法用户m选择网络n接收AP发送数据

时窃听用户接收信噪比, 为网络n的AP与窃听用户之间的链路增益,其中,窃听用户位置在距AP距离为R0到R的圆环区域内均匀分布,R0、R分别表示圆环的半径,dn概率密度函数为:

5.根据权利要求4所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:所述步骤6)网络平均总能效的计算公式为M为合法用户总数,N为可供接入的网络总数,其中,E(ηm,n)为合法用户m选择网络n接入时对应的平均能效, Pc为电路消耗功率。

6.根据权利要求5所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:所述步骤7)设置约束条件对网络选择、合法用户m传输速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比进行限制具体为:网络选择标识βm,n应满足条件:合法用户m传输速率需满

足条件: 其中, 为合法用户m接入网络n时的最小传输速率需求;合法用户m采集功率需满足条件: 其中, 为合法用户m最小采集能量;

网络n内AP发送功率需满足条件: 其中, 为网络n可发送最大功率;功率分流比ρm需满足条件:0≤ρm≤1。

7.根据权利要求6所述的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法,其特征在于:在满足所述步骤8)设置约束条件对网络选择、合法用户m传输速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比的限制条件后,调用公式 基于网络平均总能效最大化准则联合优化求解得到网络选择、能量采集以及AP发送功率分配策略 即其中,E(η)表示网络平均总能效,

表示最佳网络选择策略, 表示最佳AP发送功率, 表示最佳功率分流比。