CN109041232A - 一种基于无线携能通信的资源分配方法及装置 - Google Patents

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CN109041232A CN201810783329.8A CN201810783329A CN109041232A CN 109041232 A CN109041232 A CN 109041232A CN 201810783329 A CN201810783329 A CN 201810783329A CN 109041232 A CN109041232 A CN 109041232A
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李学易
崔苗
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Abstract

本发明公开了一种基于无线携能通信的资源分配方法，该方法通过拉格朗日对偶法迭代计算子载波传输集合(信息传输集合和能量传输集合)以及其对应的子载波传输功率，当误差精度小于预设的阈值时，将当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略。如此，无线携能通信系统的信息传输速率和能量传输速率可达到最优状态；同时，该方法具有通用性，可应用于任意无线携能通信系统。相应地，本发明公开的一种基于无线携能通信的资源分配装置、设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

Description

一种基于无线携能通信的资源分配方法及装置
技术领域
本发明涉及无线携能通信技术领域，更具体地说，涉及一种基于无线携能通信的资源分配方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，蜂窝移动通信已从GSM系统演进至第五代(5G)蜂窝移动系统，这给人们的生活和工作提供了便利条件。但是，无线通信系统中的终端设备的电量往往是有限的。在某些场景下，比如有毒、辐射、建筑物内部等，更换终端设备的电池往往不太方便，如此便影响了设备的工作寿命。
为了解决无线通信系统能量受限问题，无线携能通信技术应运而生。无线携能通信可以同时传输信号和能量，即基站在与无线设备进行信息交互的同时，为无线设备提供能量，如此可减少电线，排线的成本，免去给无线设备更换电池的麻烦。
在无线携能通信系中，由于既要传输信息，又要传输能量，所以为了分配传输能量和信息的载波，一般在接收端采用功率分流或者时隙切换的策略进行载波的划分。但是，无论是采用功率分流策略还是时隙切换策略，其仅可以将载波分配为信息传输或能量传输，而在信息传输或能量传输过程中，其信息传输效率和能量传输效率均有所限制。
因此，如何提高无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线携能通信的资源分配方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以提高无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种基于无线携能通信的资源分配方法，包括：
S101、获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
S102、采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；
S103、判断当前误差精度是否小于预设的阈值；若是，则执行S104；若否，则执行S105；
S104、将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；
S105、更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回S102。
优选地，所述更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，包括：
采用椭球法更新所述对偶变量。
优选地，当采用椭球法更新所述对偶变量时，所述判断当前误差精度是否小于预设的阈值，包括：
判断当前椭球轴长是否小于预设的轴长阈值。
优选地，所述采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，包括：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
优选地，所述将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略之后，还包括：
根据所述最优分配策略计算所述无线携能通信系统的信息传输速率。
优选地，还包括：
通过调整所述子载波传输集合中的加权因子改变优化目标，所述优化目标包括：上行信息传输速率和/或下行信息传输速率。
一种基于无线携能通信的资源分配装置，包括：
获取模块，用于获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
计算模块，用于采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；
判断模块，用于判断当前误差精度是否小于预设的阈值；
分配模块，用于当前误差精度小于预设的阈值时，将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；
更新模块，用于当前误差精度不小于预设的阈值时，更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回所述计算模块。
优选地，计算模块具体用于：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
一种基于无线携能通信的资源分配设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配方法，包括：S101、获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；S102、采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；S103、判断当前误差精度是否小于预设的阈值；若是，则执行S104；若否，则执行S105；S104、将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；S105、更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回S102。
可见，所述方法通过拉格朗日对偶法迭代计算子载波传输集合(信息传输集合和能量传输集合)以及其对应的子载波传输功率，当误差精度小于预设的阈值时，将当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略，此时，基于当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，计算而得的信息传输速率和能量传输速率将是无线携能通信系统的最优信息传输速率和最优能量传输速率。那么，将上述分配方法计算而得的子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，应用于无线携能通信系统，可使无线携能通信系统的信息传输速率和能量传输速率达到最优状态，从而提高了无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率；同时，该分配方法具有通用性，可应用于任意无线携能通信系统。
相应地，本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配装置、设备及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例公开的一种基于无线携能通信的资源分配方法流程图；
图2为本发明实施例公开的另一种基于无线携能通信的资源分配方法流程图；
图3为本发明实施例公开的一种基于无线携能通信的资源分配装置示意图；
图4为本发明实施例公开的一种基于无线携能通信的资源分配设备示意图；
图5为本发明实施例公开的无线携能通信系统中下行可达速率与基站发射功率的关系变化示意图；
图6为本发明实施例公开的无线携能通信系统中上行可达速率与基站发射功率的关系变化示意图。
具体实施方式
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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
本发明实施例公开了一种基于无线携能通信的资源分配方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以提高无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率。
参见图1，本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配方法，包括：
S101、获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
优选地，所述信息传输集合包括：上行信息传输集合、下行信息传输集合，所述能量传输集合为下行能量传输集合。
S102、采用拉格朗日对偶法计算子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和子载波传输功率优化子载波传输集合，得到子载波分配集合；
具体的，当所述信息集合为上行信息传输集合时，其对应的子载波传输功率即为上行信息传输功率；当所述信息集合为下行信息传输集合时，其对应的子载波传输功率即为下行信息传输功率；当所述信息集合为下行能量传输集合时，其对应的子载波传输功率即为下行能量传输功率。
需要说明的是，当所述子载波传输集合包括多种传输集合时，其对应的便是多种子载波传输功率。例如：当所述子载波传输集合包括：上行信息传输集合、下行信息传输集合和下行能量传输集合时，表明本次优化的参数为六个，即为：上行信息传输集合、下行信息传输集合和下行能量传输集合以及其分别对应的上行信息传输功率、下行信息传输功率和下行能量传输功率。
S103、判断当前误差精度是否小于预设的阈值；若是，则执行S104；若否，则执行S105；
具体的，若当前误差精度小于预设的阈值时，则表明已经优化得到最优子载波分配集合和其对应的最优子载波传输功率；若当前误差精度不小于预设的阈值时，则表明还未得到最优子载波分配集合和其对应的最优子载波传输功率，需要继续迭代计算，那么便执行S105。
S104、将子载波分配集合和子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略；
S105、更新拉格朗日对偶法中的对偶变量，将子载波分配集合作为子载波传输集合，并返回S102。
在本实施例中，当计算得到最优子载波分配集合和其对应的最优子载波传输功率时，按照此最优子载波分配集合分配无线携能通信系统中的载波，可使无线携能通信系统中的信息传输速率达到最优状态。
可见，本实施例提供了一种基于无线携能通信的资源分配方法，所述方法通过拉格朗日对偶法迭代计算子载波传输集合(信息传输集合和能量传输集合)以及其对应的子载波传输功率，当误差精度小于预设的阈值时，将当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略，此时，基于当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，计算而得的信息传输速率和能量传输速率将是无线携能通信系统的最优信息传输速率和最优能量传输速率。那么，将上述分配方法计算而得的子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，应用于无线携能通信系统，可使无线携能通信系统的信息传输速率和能量传输速率达到最优状态，从而提高了无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率；同时，该分配方法具有通用性，可应用于任意无线携能通信系统。
本发明实施例公开了另一种基于无线携能通信的资源分配方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
参见图2，本发明实施例提供的另一种基于无线携能通信的资源分配方法，包括：
S201、获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
S202、采用拉格朗日对偶法计算子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和子载波传输功率优化子载波传输集合，得到子载波分配集合；
S203、判断当前椭球轴长是否小于预设的轴长阈值；若是，则执行S204；若否，则执行S205；
S204、将子载波分配集合和子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略；
S205、采用椭球法更新拉格朗日对偶法中的对偶变量，将子载波分配集合作为子载波传输集合，并返回S202。
需要说明的是，本实施例针对无线携能通信系统中的多个用户对应的信息传输速率同时进行优化，因此，本实施例中的子载波传输集合即为多个用户分别对应的子载波的总和，子载波传输功率即为多个用户分别对应的传输功率的总和，基于获得的最优子载波传输集合和最优子载波传输功率计算出的最优信息传输速率即为多个用户分别对应的信息传输速率的总和。
在本实施例中，假设无线携能通信系统带宽被平均分配给N条子载波。子载波集合用Ω来表示，其定义为：
并分别用hD,k＝[hD,k,1,…hD,k,N]T，hU,k＝[hU,k,1,…hU,k,N]T表示基站到用户K(K为用户的个数)、用户K到基站的信道状态信息。假设基站和用户知道信道状态信息，并设上行和下行的时长相同。本实施例采用时隙切换法进行上行和下行数据的传输。
在下行通信链路中，基站向用户同时传输能量和信息。用sDI,n，sDE,n来分别表示第n条子载波上基站发送的信息和能量信号，它们满足E(|sDI,n|2)＝pDI,n，E(|sDE,n|2)＝pDE,n，其中E(.)表示数学期望，pDI,n和pDE,n分别表示第n条子载波上的信息传输功率和能量传输功率，用P表示基站发射的总功率，定义PD,peak为下行每条子载波上最大的传输功率。
在上行通信链路中，用户通过全部子载波向基站传输信息。用sUI,n表示用户向基站发送的信号，它满足E(|sUI,n|2)＝pUI,n，其中pUI,n表示子载波n上的功率。此时用于信息传输的能量等于在下行通信时从基站收集到的能量，PU,peak为上行每条子载波上最大的传输功率。
优选地，采用拉格朗日对偶法来计算子载波传输集合对应的子载波传输功率。下面以三个传输集合为例进行描述。
例如：当获取到上行信息传输集合、下行信息传输集合和下行能量传输集合时，用GUI表示上行信息传输集合，GDI表示下行信息传输集合，GDE表示下行能量传输集合，那么通过公式计算上行信息传输功率，下行信息传输功率，下行能量传输功率，并用PUI表示上行信息传输功率，PDI表示下行信息传输功率，PDE表示下行能量传输功率。
具体的，计算上行信息传输功率，下行信息传输功率，下行能量传输功率的公式为：
其中，公式中的w为加权因子，为取任意值的符号，表示对任意的n均适用该解法；σ2表示噪声功率，ξ表示接收端能量转换效率；(x)+＝max{x,0}，此时采用椭球法来更新拉格朗日对偶法中的对偶变量，其中，拉格朗日对偶乘子的梯度为：
利用拉格朗日乘子{λk,μ}，和上述公式求得的上行信息传输功率PUI、下行信息传输功率PDI和下行能量传输功率PDE计算分配子载波集合。因此，上行信息传输功率PUI，下行信息传输功率PDI和下行能量传输功率PDE分别对应的子载波集合即为：上行信息分配集合，下行信息分配集合和下行能量分配集合。
具体的，计算分配子载波集合的公式为：
在求得分配子载波集合后，判断当前椭球轴长是否小于预设的轴长阈值；若是，则输出当前分配子载波集合和其对应的子载波传输功率；若否，则更新对偶变量进行迭代计算。其中，F(k)、L(k)、M在此处无特殊含义，仅是为了表述方便，代替等号右边的简洁写法；|hDI,k,n|2表示第k个用户在第n条子载波上的增益，表示下行信息传输时的噪声功率，表示上行信息传输时的噪声功率。
需要说明的是，下行信息分配集合和下行能量分配集合的求解，对于子载波n,分别求解子载波n对应的集合值F(k)和数值M，对这K+1个数值进行排列，若最大值是F(k)，则最大值所对应的k值即为子载波n分配的第k个用户，否则该子载波用于能量传输。上行子载波分配集合GUI的求解，对于子载波n,分别求解子载波n对应的集合值L(k)，对这K个数值进行排列，其中最大值所对应的k值即为子载波n分配的第k个用户。
可见，本实施例提供了另一种基于无线携能通信的资源分配方法，所述方法通过拉格朗日对偶法和椭球法迭代计算子载波传输集合(信息传输集合和能量传输集合)以及其对应的子载波传输功率，当椭球轴长小于预设的轴长阈值时，将当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率作为无线携能通信系统的最优分配策略，此时，基于当前子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，计算而得的信息传输速率和能量传输速率将是无线携能通信系统的最优信息传输速率和最优能量传输速率。
那么，将上述分配方法计算而得的子载波传输集合以及其对应的子载波传输功率，应用于无线携能通信系统，可使无线携能通信系统的信息传输速率和能量传输速率达到最优状态，从而提高了无线携能通信系统的信息传输效率和能量传输效率；同时，该分配方法具有通用性，可应用于任意无线携能通信系统；且可优化无线携能通信系统中的多个用户分别对应的信息传输速率的总和。
基于本说明书提供的基于无线携能通信的资源分配方法，其具体计算过程可概括为：构建拉格朗日对偶函数：
其中，拉格朗日函数L(PDI,PDE,PUI,GDI,GDE,GUI)为：
其中，GUI表示上行信息传输集合，GDI表示下行信息传输集合，GDE表示下行能量传输集合，PUI表示上行信息传输功率，PDI表示下行信息传输功率，PDE表示下行能量传输功率，{λk,μ}为拉格朗日乘子，即对偶变量；并通过下述公式优化对偶变量：
s.t:{λk}、μ＞0；并通过{λk,μ}计算PDI，PDE，PUI，GDI，GDE，GUI。
其中，在给定拉格朗日乘子后，利用遍历法计算子载波分配集合和其对应的功率，并采用上述步骤计算出的PDI，PDE，PUI，GDI，GDE，GUI和椭球法来更新对偶变量，进而迭代执行上述两个步骤，直至椭球法中轴长到达一个给定的精度。其中，预设的轴长阈值即为轴长精度。
基于上述任意实施例，需要说明的是，所述采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，包括：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
基于上述任意实施例，需要说明的是，所述将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略之后，还包括：
根据所述最优分配策略计算所述无线携能通信系统的信息传输速率。
基于上述任意实施例，需要说明的是，还包括：
通过调整所述子载波传输集合中的加权因子改变优化目标，所述优化目标包括：上行信息传输速率和/或下行信息传输速率。
其中，加权因子的不同，可使侧重优化的目标不同。例如：加权因子为零时，表示侧重优化上行信息传输速率；加权因子为1时，表示优化上下行速率之和；加权因子趋于无穷时，表示侧重于优化下行信息传输速率。
需要说明的是，当优化无线携能通信系统中的多个用户对应的信息传输速率时，通过不同的加权因子调整的优化目标即为：多个用户分别对应的上行信息传输速率的总和，和/或多个用户分别对应的下行信息传输速率的总和。
基于上述任意实施例，需要说明的是，所述信息传输集合包括：上行信息传输集合、下行信息传输集合，所述能量传输集合为下行能量传输集合。对应地，所述子载波传输功率包括：信息传输功率和能量传输功率；其中，所述信息传输功率包括：上行信息传输功率、下行信息传输功率；所述能量传输功率为下行能量传输功率。
即：每个子载波集合均对应有传输功率。其对应关系为：上行信息传输集合对应上行信息传输功率，下行信息传输集合对应下行信息传输功率，下行能量传输集合对应下行能量传输功率。
需要说明的是，依据本说明书提供的资源分配方法，可同时对上行和下行涉及到的所有子载波集合和对应的传输功率进行优化；并且，可通过调整加权因子来改变优化的侧重点。
下面对本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配装置进行介绍，下文描述的一种基于无线携能通信的资源分配装置与上文描述的一种基于无线携能通信的资源分配方法可以相互参照。
参见图3，本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配装置，包括：
获取模块301，用于获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
计算模块302，用于采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；
判断模块303，用于判断当前误差精度是否小于预设的阈值；
分配模块304，用于当前误差精度小于预设的阈值时，将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；
更新模块305，用于当前误差精度不小于预设的阈值时，更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回所述计算模块。
优选地，计算模块具体用于：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
优选地，所述更新模块具体用于：
采用椭球法更新所述对偶变量。
优选地，当采用椭球法更新所述对偶变量时，所述判断模块具体用于：
判断当前椭球轴长是否小于预设的轴长阈值。
优选地，所述计算模块具体用于：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
优选地，还包括：
速率计算模块，用于根据所述最优分配策略计算所述无线携能通信系统的信息传输速率。
优选地，还包括：
调整模块，用于通过调整所述子载波传输集合中的加权因子改变优化目标，所述优化目标包括：上行信息传输速率和/或下行信息传输速率。
下面对本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配设备进行介绍，下文描述的一种基于无线携能通信的资源分配设备与上文描述的一种基于无线携能通信的资源分配方法及装置可以相互参照。
参见图4，本发明实施例提供的一种基于无线携能通信的资源分配设备，包括：
存储器401，用于存储计算机程序；
处理器402，用于执行所述计算机程序时实现上述任意实施例所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
下面对本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的一种计算机可读存储介质与上文描述的一种基于无线携能通信的资源分配方法、装置及设备可以相互参照。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意实施例所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
为了证明本说明书提供的基于无线携能通信的资源分配方法的技术效果，下面通过图5和图6进行详细阐述。
基于上述任意实施例，设置无线携能通信系统中的用户数K＝2，并对比本发明与子载波固定算法、Heuristic算法。
参见图5，图5为在不同加权因子的情况下(w＝5、1、0.2)，下行可达速率与基站发射功率的关系变化图。
由图5可知，在三种算法下，下行信息传输速率随着基站发射功率的增加而增加；在不同加权因子影响下，本发明的信息传输速率(即图5中的联合优化算法)始终大于子载波固定算法的信息传输速率。其中，加权因子越大，信息传输速率越高。这是因为加权因子越大，系统更侧重下行信息的传输。
参见图6，图6为在不同加权因子的情况下(w＝5、1、0.2)，上行可达速率与基站发射功率的关系变化图。
由图6可知，在三种算法下，上行可达速率随着基站发射功率的增加而增加；当加权因子w＝0.2时，本发明的可达速率大于子载波固定算法的可达速率；当加权因子w＝1或5时，本发明的可达速率小于子载波固定算法的可达速率。
其原因为：当w＝0.2时，整个通信系统侧重于上行信息的传输，此时更多载波用于能量传输来完成上行信息传输，此时本发明用于上行信息传输的能量大于子载波固定算法中上行信息传输的能量；同理，当w＝1或5时，整个通信系统侧重于下行信息的传输，此时更多载波用于能量传输来完成下行信息传输，此时本发明用于下行信息传输的能量大于子载波固定算法中下行信息传输的能量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，包括：
S101、获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
S102、采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；
S103、判断当前误差精度是否小于预设的阈值；若是，则执行S104；若否，则执行S105；
S104、将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；
S105、更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回S102。
2.根据权利要求1所述的基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，所述更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，包括：
采用椭球法更新所述对偶变量。
3.根据权利要求2所述的基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，当采用椭球法更新所述对偶变量时，所述判断当前误差精度是否小于预设的阈值，包括：
判断当前椭球轴长是否小于预设的轴长阈值。
4.根据权利要求1所述的基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，所述采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，包括：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
5.根据权利要求1所述的基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，所述将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略之后，还包括：
根据所述最优分配策略计算所述无线携能通信系统的信息传输速率。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于无线携能通信的资源分配方法，其特征在于，还包括：
通过调整所述子载波传输集合中的加权因子改变优化目标，所述优化目标包括：上行信息传输速率和/或下行信息传输速率。
7.一种基于无线携能通信的资源分配装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取无线携能通信系统中的子载波传输集合；所述子载波传输集合包括：信息传输集合和能量传输集合；
计算模块，用于采用拉格朗日对偶法计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率，并根据遍历算法和所述子载波传输功率优化所述子载波传输集合，得到子载波分配集合；
判断模块，用于判断当前误差精度是否小于预设的阈值；
分配模块，用于当前误差精度小于预设的阈值时，将所述子载波分配集合和所述子载波传输功率作为所述无线携能通信系统的最优分配策略；
更新模块，用于当前误差精度不小于预设的阈值时，更新所述拉格朗日对偶法中的对偶变量，将所述子载波分配集合作为所述子载波传输集合，并返回所述计算模块。
8.根据权利要求7所述的基于无线携能通信的资源分配装置，其特征在于，计算模块具体用于：
采用拉格朗日对偶法和KKT条件计算所述子载波传输集合对应的子载波传输功率。
9.一种基于无线携能通信的资源分配设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任意一项所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的基于无线携能通信的资源分配方法的步骤。
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