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一种基于能量采集的线性搜索式双连接数据分流方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-09-25 08:49:05
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-09-25 08:49:05
本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种无线网络中基于能量采集的线性搜索式双连接分流优化方法。本发明为基于能量收集的双连接无线网络数据分流的优化设计。首先考虑的是蜂窝网络，而AP指的是蜂窝网络的接入点，与此同时，还考虑的是双连接。所以本发明研究的是双连接下的能量收集在AP无线蜂窝网络数据分流的优化设计。本发明针对双连接技术的难点，研究了基于能量采集双连接的用户资源调度问题，将问题分解为数据调度和能量分配的优化问题。
一种基于能量采集的线性搜索式双连接数据分流方法，包括以下步骤：(1)在BS的覆盖范围下总共有I个移动用户，同时部署了单个小蜂窝辅助网络接入点AP通过“双连接”为MUs提供数据分流服务，提出了一种满足MU的QoS同时，通过最小化MU的能量功率以实现最优系统频谱资源配置的方法。其中，优化问题描述为一个多变量非凸性优化问题；(2)将问题TMPP垂直分解为两层优化问题；(3)根据底层问题，提出了单调性优化的功率控制方法，在AP的最大传输功率给定的情况下优化MU的传输功率；(4)针对底层问题，提出线性搜索的方法，进一步优化AP的传输功率；(5)通过底层问题与顶层问题的交互迭代，最终解决问题TMPP。
基于能量采集的线性搜索式双连接数据分流方法，其应用前景主要体现在以下几个方面：
物联网：物联网设备往往需要低功耗和长续航，该方法基于能量采集，可以为物联网设备提供更长的续航能力。
智能家居：智能家居设备需要能够自动采集和处理数据，该方法可以实现高效的数据分流，从而提高智能家居系统的性能。
无线通信：在无线通信领域，该方法可以用于数据分流，以减轻网络拥塞，提高通信质量。
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本发明的技术构思为：首先，考虑在能量采集的异构无线网络中，小基站AP和宏基站BS通过对于MU的数据分流实现最小化功率来获得一定的经济效益。在此处，考虑前提是AP需要保证MU的吞吐量，再实现最小化MU的能耗。接着，通过对问题的特性分析，将问题等价转换成两层问题，分别是两个底层问题和一个顶层问题来求解。结合对于子问题的分析，提出基于目标函数单调性和枚举搜索的数据调度和功率控制方法，从而在保证MU的数据需求下，实现最小化能量消耗。
本发明的有益效果主要表现在:1、对于整体系统而言，双连接技术大大提高了对于无线资源的利用率；2、对于小基站AP而言，使用相同的能量可以为更多的用户MU提供服务，同时利用能量采集技术，降低对于电网能量的依赖；3、对于用户MUs而言，通过双连接技术摆脱对于BS和固定范围的AP约束，获得更优质的流量服务。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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