6、多跳认知无线电集成无线传感器网络的中断最小化资源分配

多跳认知无线电集成无线传感器网络的中断最小化资源分配

1. 绿色共存范式与前期研究

在前期研究中，提出了一种适用于底层多跳认知无线电集成无线传感器网络（CR - IWN）的绿色共存范式。在该范式下，无电池的次级用户（SUs）能够捕获主用户（PUs）的频谱和能量，从而提高频谱效率和绿色能源利用率。同时，研究了在能量因果约束和干扰功率约束下的端到端吞吐量最大化问题，并提出了联合最优时间和功率分配（JOTPA）算法来实现最优资源分配。通过移动多跳CR - IWN的位置发现，将前级SUs部署在靠近PUs的位置，比将后级SUs部署在靠近PUs的位置能实现更大的端到端吞吐量和更高的绿色能源利用率。此外，通过对三种不同资源分配算法的比较，发现JOTPA在所有考虑的场景中都能获得比能量时间最优功率分配（ETOPA）和最优时间能量功率分配（OTEPA）更大的端到端吞吐量和更高的绿色能源利用率。

2. 系统模型

研究的系统是一个具有K + 1个无电池SUs和M个功率基站（PBs）的多跳CR - IWN，该网络位于N个PUs的底层。假设服务PUs的主基站远离SUs，不会对SUs产生干扰，但必须充分保护PUs，使得每个PU处的峰值干扰功率不超过统一阈值Ip。

• 无线功率传输（WPT）与认知数据传输（CDT） ：多个PBs彼此靠近，在公共信道中协同为SUs执行WPT。半双工SUs首先从PBs的射频信号中收集能量，然后在底层范式下的许可信道中执行CDT。为了充分为SUs供电并保护PUs，WPT和CDT在不同信道中进行。

• 通信过程划分 ：通过时间切换方案，将一个块时间