CN109168178B - 多小区wpcn的吞吐量计算方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法、装置、设备及存储介质，方法包括：通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；小区混合接入点接收用户端利用上述无线能量发送的预设信息；利用上述小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，计算小区混合接入点接收上述预设信息时的吞吐量。相较于现有技术而言，本发明可以利用小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，来计算小区混合接入点接收预设信息时的吞吐量，且计算出的吞吐量则可以用于解决多小区无线充电通信网络存在的双重远近效应问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种多小区WPCN(Wireless PoweredCommunication Network，无线充电通信网络)的吞吐量计算方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，传统的无线通信网络有限的能量供给问题面临巨大的挑战。传统的无线通信设备经常需要连线充电或更换电池，导致高概率的通信中断和高运营开支。此外，对于一些特殊场所(例如：植入人体的医疗电子器械等)不易更换电池。射频无线充电技术应用于无线通信网络可以解决能量供给的问题。射频无线充电技术利用电磁波的远场辐射特性，使得无线接收器可以远程接收能量发射器辐射的射频信号，解决了能量供给问题。
其中，用户吞吐量是评价通信***性能的一个重要指标，然而目前大多数关于吞吐量的研究都是集中于单小区WPCN，而随着当前人口数量的增加，无线设备剧增，单小区WPCN***容量有限，已不能满足人类日益发展的通信需求。
发明内容
本申请提供了一种多小区WPCN的吞吐量计算方法、装置、设备及存储介质，可以有效的计算出多小区WPCN的吞吐量。
具体的，本发明第一方面提供一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法，该方法包括：
通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；
所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息；
利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量。
可选地，所述利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量的步骤包括：
利用以下公式计算第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息时的吞吐量Rk：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区混合接入点对应的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期，
表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
可选地，所述利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量的步骤之前还包括：
基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
可选地，所述利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量的步骤之前还包括：
基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数；
将所述最大化所有用户总吞吐量函数转换为凸函数；
利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
具体的，本发明第二方面提供一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置，该装置包括：
发送模块，用于通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；
接收模块，用于所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息；
计算模块，用于利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量。
可选地，所述计算模块用于：
利用以下公式计算第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息时的吞吐量Rk：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区混合接入点对应的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期，
表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
可选地，所述装置还包括：
第一构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
第一转换模块，用于将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
第一运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
可选地，所述装置还包括：
第二构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数；
第二转换模块，用于将所述最大化所有用户总吞吐量函数转换为凸函数；
第二运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
此外，本发明第三方面提供一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明第一方面提供的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法中的各个步骤。
此外，本发明第四方面提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面提供的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法中的各个步骤。
本发明所提供的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法，包括：通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；小区混合接入点接收用户端利用上述无线能量发送的预设信息；利用上述小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，计算小区混合接入点接收上述预设信息时的吞吐量。相较于现有技术而言，本发明可以利用小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，来计算小区混合接入点接收预设信息时的吞吐量，而计算出的吞吐量则可以用于解决多小区无线充电通信网络存在的双重远近效应问题，提升无线充电通信网络的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
图1为本发明实施例中多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法的流程示意图；
图2a与图2b为本发明实施例中基于负载耦合的多小区无线充电通信网络的示意图；
图3为本发明实施例中多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置的程序模块示意图；
图4为本发明实施例中提供的设备的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例中多小区WPCN的吞吐量计算方法的步骤流程示意图，本发明实施例中，上述方法包括：
步骤101、通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量。
步骤102、所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息。
步骤103、利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量。
具体的，假设N个小区WPCN包括N个单天线的HAP和K个用户端，以hn,k表示下行链路从第n个HAP到第k个用户端的信道功率增益，以gk,n表示上行链路从第k个用户端到第n个HAP的信道功率增益。假设上行链路与下行链路的信道具有互益性，
其中dn,k表示从第n个HAP到第k个用户端的距离，α表示衰减指数。令xk,n＝{0,1}(k＝1,2,…,K,n＝1,2…,N)，表示用户端和HAP的关联变量，即如果第k个用户端关联到第n个HAP，则xk,n＝1，否则xk,n＝0。
表示每一个用户端关联且仅关联一个HAP。第n个小区的用户端集合表示为Xn＝{k|xk,n＝1,k＝1,…K}，
表示第n个小区的用户数。其中，每个用户端关联上行链路信道功率增益最大的HAP。
本实施例采用先充能再传输信息(harvest-then-transmit)的协议。每单位时间周期被分为WET(Wireless Energy Transfer，无线能量传输)和WIT(WirelessInformation Transmission，无线信息传输)两个阶段。在τ0(0＜τ0＜1)的WET阶段，所有HAP广播无线能量给每一个用户端，每个用户端均能存储接收到的无线能量。在WIT阶段，小区内的每个用户端采用时分多址技术(Time Division Multiple Access，TDMA)，利用存储的无线能量传输预设信息给关联的HAP。τk,n(0≤τk,n＜1)表示第k个用户端发送信息给第n个HAP的时间周期。当xk,n＝1时，τk,n＞0。根据小区划分，每个小区内所有用户端分配到的时间的和与WET时间相加，其值不大于单位周期，即
在WET阶段，每个用户端接收的总能量为：
其中，0＜η≤1为能量接收效率，
表示第n个HAP的固定发送功率。在WIT阶段，第k个用户端利用其接收的总能量传输预设信息给第n个HAP，第k个用户端的发射功率为：
其中，参照图2a与图2b，图2a与图2b为本发明实施例中基于负载耦合的多小区无线充电通信网络的示意图。其中，图2a中，小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量。图2b中，小区混合接入点接收用户端利用无线能量发送的预设信息。
本实施例中，通过采用TDMA模式，同一小区内用户无干扰影响，但受到来自其他小区的用户干扰(即小区间干扰)。当xk,n＝1时，τk,n为第k个用户端在第n个小区的时间分量，也可以视为一个负载因子。第n个小区的负载计算为
可以发现，第n个小区的平均用户发射功率为
如果用户时间分配是随机的，对于给定用户端，受到的小区间干扰是长期平均的，因此第k∈Xn个用户端传输信息到第n个HAP的吞吐量为：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区混合接入点对应的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期，
表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
其中，将式(3)式代入(4)式，可得：
其中，
进一步的，上述步骤103之前还包括：
步骤a、基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
步骤b、将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
步骤c、利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
具体的，以下为构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数的过程：
首先考虑多小区WPCN中最大化用户最小吞吐量时的最优时间分配问题，应满足式(1)的时间总和限定。问题可以描述为：
s.t.τ0,τ≥0
其中τ＝{τk,n|n＝1,…,N,k∈Xn}；引入随机变量
式(6)可以等价转化为：
s.t.τ0,τ≥0
进一步地，通过对(7)式形式的调整，把该问题转化成一个凸优化问题，即将构建的最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数。然后，即可以利用内点法求解算法对该凸函数进行求解，得到无线充电通信网络的时间分配数据。
具体的，若问题(6)和(7)可行，所有用户端都必须取得一个正的吞吐量且τ0,τ＞0。其中，引入变量替代
问题(7)可以通过求解其等价问题(8)来得到最优解。具体如下：
从式(8a)和(8b)之中可以得出，它们是凸函数，而(8c)是非凸的，因此可以将其转化为以下形式：
αk,n exp(tk,n)+γk,n exp(tk,n-t0)≤(exp(ln2·exp(S-tk,n))-1)-1 (9)
式(9)两边同时取自然对数得：
ln(αk,n exp(tk,n)+γk,n exp(tk,n-t0))+ln(exp(ln2·exp(S-tk,n))-1)≤0 (10)
其中，式(10)的第一项为凸函数。定义式(10)的第二项为f(S,tk,n)＝ln(exp(ln2·exp(S-tk,n))-1)，其Hessian矩阵为：
其中β＝ln2·exp(S-tk,n)≥0，
当β≥0时，
是一个增函数。因此
给定任意向量v＝[v1,v2]T可以得到
从式(12)中可以得出
是一个正半定矩阵，f(S,tk,n)为凸函数。因此，式(8c)是凸函数，问题(8)是一个凸优化问题，通过利用式(8)可以得到问题(6)的最优解，具体过程如下：
一、将式(6)转化成凸优化问题(8)。
二、采用内点法求出问题(8)的最优时间分配数据τ0,τ。
其中，最大化用户最小吞吐量有利于解决双重远近效应问题。
进一步的，上述步骤103之前还包括：
步骤A、基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数；
步骤B、将所述最大化所有用户总吞吐量函数转换为凸函数；
步骤C、利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
以下为构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数的过程：
本实施例中，多小区WPCN中最大化所有用户总吞吐量的最优时间分配问题，应满足式(1)的时间总和限定，优化问题可以描述为：
s.t.τ0,τ≥0
其中τ＝{τk,n|n＝1,…,N,k∈Xn}。式(13)是一个非凹非线性优化问题，定义ωk,n表示经过功率增益放大和干扰消耗后剩余的、被第k个用户端只用来传输信息给第n个HAP的能量，满足ωk,n≤(αk,n+γk,n/τ0)-1。此时第k个用户的吞吐量为：
最大化用户总吞吐量的最优时间分配问题(15)可以等价表示为
s.t.τ0,τ,ω≥0 (15b)
其中ω＝{ωkn|n＝1,2,…,N,k∈Xn}。式(15c)为凸函数，式(15d)右边项为凹函数。式(14)的Hessian矩阵为
给定任意向量v＝[v1,v2]T可以得到：
从式(17)中可以看出
是一个负半定矩阵，式(14)是一个凹函数，式(15a)也是一个凹函数。因此，问题(15)是一个凸优化问题，本实施例中，可以利用相应的优化算法得到式(13)的最优解。具体算法如下：
一、将式(13)转化成凸优化问题(15)。
二、采用内点法求出问题(15)的最优时间分配数据τ0,τ。
本发明所提供的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法，包括：通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；小区混合接入点接收用户端利用上述无线能量发送的预设信息；利用上述小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，计算小区混合接入点接收上述预设信息时的吞吐量。相较于现有技术而言，本发明可以利用小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，来计算小区混合接入点接收预设信息时的吞吐量，而根据计算出的吞吐量则可以用于解决多小区无线充电通信网络存在的双重远近效应问题。
进一步地，本发明实施例还提供一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置，参照图3，图3为本发明实施例中多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置的程序模块示意图，该装置包括：
发送模块301，用于通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；
接收模块302，用于所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息；
计算模块303，用于利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量。
其中，计算模块303具体用于：
利用以下公式计算第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息时的吞吐量Rk：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区中的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期，
表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
另外，上述装置还包括：
第一构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
第一转换模块，用于将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
第一运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
另外，上述装置还包括：
第二构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数；
第二转换模块，用于将所述最大化所有用户总吞吐量函数转换为凸函数；
第二运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
本发明所提供的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置，可以实现：先通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量，小区混合接入点接收用户端利用上述无线能量发送的预设信息；利用上述小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，计算小区混合接入点接收上述预设信息时的吞吐量。即本装置可以利用小区混合接入点接收上述预设信息的时间周期，来计算小区混合接入点接收预设信息时的吞吐量，而根据计算出的吞吐量则可以用于解决多小区无线充电通信网络存在的双重远近效应问题。
本发明实施例还提供一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本发明多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法对应实施例中的各个步骤。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本发明多多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法对应实施例中的各个步骤。
为了更好的理解本发明，参照图4，图4为本发明实施例中提供的设备的结构示意图。如图4所示，该实施例的设备04主要包括：处理器40、存储器41以及存储在存储器41中并可在处理器40上运行的计算机程序42，例如多小区WPCN的吞吐量计算程序。处理器40执行计算机程序42时实现上述多小区WPCN的吞吐量计算方法对应实施例中的步骤；或者，处理器40执行计算机程序42时实现上述装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示各模块的功能。
计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器41中，并由处理器40执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序42在设备04中的执行过程。
设备04可包括但不仅限于处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是设备04的示例，并不构成对设备04的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器41可以是设备04的内部存储单元，例如设备04的硬盘或内存。存储器41也可以是设备04的外部存储设备，例如设备04上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器41还可以既包括设备04的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储计算机程序以及计算设备所需的其他程序和数据。存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法、装置、设备及存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法，其特征在于，所述方法包括：
通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；
通过所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息；
利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量；
其中，所述利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量的步骤包括：
利用以下公式计算第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息时的吞吐量RK：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区混合接入点对应的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期，Pj (1)表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量的步骤之前还包括：
基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
3.一种多小区无线充电通信网络的吞吐量计算装置，其特征在于，所述装置包括：
发送模块，用于通过小区混合接入点向无线充电通信网络内的用户端广播无线能量；
接收模块，用于所述小区混合接入点接收所述用户端利用所述无线能量发送的预设信息；
计算模块，用于利用所述小区混合接入点接收所述预设信息的时间周期，计算所述小区混合接入点接收所述预设信息时的吞吐量，所述计算模块具体用于：
利用以下公式计算第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息时的吞吐量RK：
其中，τk,n表示所述第n个小区混合接入点接收第k个用户端发送的预设信息的时间周期，
表示所述第k个用户端的发射功率，gk,n表示上行链路从所述第k个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，N表示小区混合接入点的数量，Xm表示第m个小区混合接入点对应的用户端集合，τj,m表示第j个用户端发送预设信息至第m个小区混合接入点的时间周期Pj (1)表示所述第j个用户端的发射功率，gj,n表示上行链路从所述第j个用户端到所述第n个小区混合接入点的信道功率增益，σn表示第n个小区混合接入点的复高斯白噪声功率。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化用户最小吞吐量函数；
第一转换模块，用于将所述最大化用户最小吞吐量函数转换为凸函数；
第一运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二构建模块，用于基于计算得到的吞吐量构建所述无线充电通信网络中的最大化所有用户总吞吐量函数；
第二转换模块，用于将所述最大化所有用户总吞吐量函数转换为凸函数；
第二运算模块，用于利用预设的内点法求解算法对所述凸函数进行求解，得到所述无线充电通信网络的时间分配数据，所述时间分配数据包括所述时间周期。
6.一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任意一项所述的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法中的各个步骤。
7.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任意一项所述的多小区无线充电通信网络的吞吐量计算方法中的各个步骤。
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