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Optimizing performance of WPCN based on whale optimization algorithm

delete2025-05-25
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OA
AI
L
Lina Yuan
H
Huajun Chen *
T
T.C. Chang
G
Ging Gong
DOI:10.1038/s41598-025-03636-xdelete
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摘要

摘要

En 中文
本文研究了无线能量传输通信(WPC)网络的优化问题,并提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的技术,用于解决网络中的关键优化问题,如节点部署、能量分配、功率控制和多用户接入。WPC技术能够在传输信息的同时为终端设备提供能量,这对物联网中低功耗设备的运行至关重要。然而,WPC网络的设计与优化面临诸多挑战,包括有限能量预算下的信号覆盖和数据传输、通信质量保障以及网络资源的有效管理与调度。鲸鱼优化算法(WOA)是一种前沿的元启发式优化技术,它模拟座头鲸的捕食策略,展现出强大的全局搜索能力和响应式搜索策略。本文首先提出了基于WOA的WPC网络优化框架,随后详细分析了WOA在WPC网络中的适用性与优势,并根据WPC网络的特点对WOA进行了调整。通过仿真实验验证了所提方法的有效性,并与现有算法进行了比较。实验结果表明,WOA在提升网络性能和节能方面具有显著优势,特别是在处理复杂、动态变化的WPC网络优化问题时,展现出其独特优势。本研究为WPC网络的优化提供了新的视角和解决方案,并进一步推动了WPC技术的发展。未来的研究将着重于进一步改进WOA,并将其应用于更广泛的无线通信场景中的优化问题。
Keyword:
Whale optimization algorithm (WOA)
Wireless powered communication (WPC)
Network optimization
Energy efficiency
Multi-User access

期刊

Scientific Reports 封面图
Scientific Reports
IF:
3.9
论文数:
27.9W
被引数:
83.5W

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