1.一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,包括:S1:构建基于时间反演技术的无线供电网络系统模型;其中,模型包括单天线功率信标PB、能量受限的多天线接入点AP和物联网终端设备;
S2:根据基于时间反演技术的无线供电网络系统模型计算所有终端同时向AP发送信号的信道冲击响应;
S3:根据信道冲击响应计算时间反演处理后的等效信道;
S4:根据等效信道计算终端的信干噪比;
S5:根据终端的信干噪比计算基于时间反演技术的无线供电网络的总和速率;
S6:根据基于时间反演技术的无线供电网络的总和速率构建优化目标函数,对优化目标函数进行求解得到最佳时间分配结果、最佳子载波分配结果和最佳功率分配结果;
S7:系统根据最佳时间分配结果、最佳子载波分配结果和最佳功率分配结果进行资源分配。
2.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,构建基于时间反演技术的无线供电网络系统模型包括:在时间τ0内,PB向AP和终端节点进行无线能量传输,AP和终端节点接收能量并将其储存在可蓄电电池中;
在时间τtr内,终端节点向AP发送时间反演探测信号;
在时间τ1内,AP接收探测信号并向终端节点进行无线信息传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算所有终端同时向AP发送信号的信道冲击响应的公式为:其中, 表示信道冲击响应, 表示在子载波n上第j根天线与第m个终端间第l条多径的幅度,L表示多径总条数, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间第l条多径的时延。
4.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算时间反演处理后的等效信道的过程为:根据信道冲击响应计算时间反演处理后的信道抽头值;根据信道冲击响应和时间反演处理后的信道抽头值计算时间反演处理后的等效信道。
5.根据权利要求4所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算时间反演处理后的信道抽头值的公式为:其中, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间的第p条多径的抽头值, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间第l条多径上的信道响应, 表示对子载波n上第j根天线与第m个终端的信道响应取共轭,L表示多径总条数,P表示第p条多径。
6.根据权利要求4所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算时间反演处理后的等效信道的公式为:其中, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间的第p条多径的抽头值, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间第l条多径上的信道响应, 表示对子载波n上第j根天线与第m个终端的信道响应取共轭,L表示多径总条数,P表示第p条多径。
7.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算终端的信干噪比的公式为:其中,SINRm,n表示子载波n上第m个终端处的信干噪比,pm,n表示第m个终端在子载波n上的发射功率, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间的信道响应, 表示子载波n上第j根天线与第m个终端间的信道抽头值,B表示带宽,N表示子载波总数,L多径总条数表示,2
NT表示AP端天线数目,σ表示噪声功率, 表示在子载波n上AP端天线第i(i≠j)根天线对第j根天线的干扰。
8.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,计算基于时间反演技术的无线供电网络的总和速率的公式为:其中,Rsum表示无线供电网络的总和速率,rmn表示第m个终端在子载波n上的速率,xm,n表示是否将第n个子载波分配给第m个终端,SINRm,n表示子载波n上第m个终端处的信干噪比,τ1表示WIT阶段的时间,B表示带宽,N表示子载波数目,M表示终端数量。
9.根据权利要求1所述的一种基于时间反演技术的无线供电网络资源分配方法,其特征在于,优化目标函数为:s.t.C1:pm,n≥0,
C2:
C3:xm,n∈{0,1},
C4:
C5:0≤τ0≤1
其中,Rsum表示无线供电网络的总和速率,pm,n表示第m个终端在子载波n上的发射功率,xm,n表示是否将第n个子载波分配给第m个终端,τ0表示WET阶段的时间,τtr表示时间反演阶段的时间,N表示子载波总数,M表示终端数量,E表示AP端在WET阶段收集的总能量。