[发明专利]一种室外到室内通信系统中高能效的资源分配方法

权利要求书

1.一种室外到室内通信系统中高能效的资源分配方法，分为两个部分，其特征在于包含以下步骤：

第一部分：

步骤1：初始化最大迭代次数H_max和收敛容限ν。

步骤2：设置迭代指数h＝0，初始化能量效率η_EE。

步骤3：对于给定的η_EE，转入第二部分，并得到最佳功率分配策略和子载波分配策略

步骤4：判断是否成立。

式中为系统总信道容量，为系统总功耗。

步骤5:如果成立，收敛性满足，返回最优能量效率程序终止。

步骤6：如果不成立，则按照更新η_EE，并使h＝h+1。

步骤7：判断迭代次数是否达到最大值H_max。

步骤8：如果达到，则结束程序；如果没有达到则转入步骤3，进行下一次能量效率的迭代过程。

第二部分：

步骤1：初始化最大迭代次数L_max和收敛容限Δ。

步骤2：设置迭代指数l＝0，初始化下行链路传输功率和子载波分配策略τ_k,i(l)，l＝l+1。

步骤3：对于给定的和τ_k,i(l)，将代入由收敛约束条件得到的公式求得即时资源分配策略

步骤4：对于得到的和τ_k,i(l)，将代入另一由收敛约束条件得到的公式求得即时资源分配策略

步骤5：根据得到的和τ_k,i(l)及相关公式进行更新，得到即时下行子载波分配策略τ_k,i'(l)。

步骤6：判断是否成立。

步骤7:如果成立，收敛性满足，返回即得到最佳功率分配策略和子载波分配策略，并将结果送到第一部分的步骤4。

步骤8：如果不成立，则按照更新τ_k,i(l)，并使l＝l+1。

步骤9：判断迭代次数是否达到最大值L_max。

步骤10：如果达到，则迭代过程结束，返回即得到最佳功率分配策略和子载波分配策略，并将结果送到第一部分的步骤4；如果没有达到则转入步骤3，进行下一次资源分配的迭代过程。

2.根据权利要求1所述的室外到室内通信系统高能效资源分配的迭代方法，其特征在于：

系统模型综合考虑了宏基站(MBS)与Small Cell的最大传输功率限制、时延敏感用户最低数据速率需求、传输链路中的干扰和噪声抑制、网络中随机撒点的Small Cell之间的同层干扰约束、以及Small Cell与用户设备端的能量收集，以最大化系统下行能量传递效率(bits/Joule)为目标，采用渐进最优资源分配迭代方法更新从室外多天线基站(MBS)到Small Cell链路的传输功率，Small Cell到用户设备的传输功率，以及子载波分配指标。Small Cell采用两组天线同时使用授权频带和未授权频带，将基站所执行的授权频带的空间复用转化为未授权频带的频率复用，以允许单天线用户设备解码多空间数据流。

3.根据权利要求1所述的室外到室内通信系统高能效资源分配的迭代方法，其特征在于：

第二部分的步骤3、步骤4中，如果采用最优化资源分配方法，由收敛约束条件得到的公式是指：

其中

其中

式中，x⁺＝max{x,0}，代表MBS-to-Small Cell链路在第m个空间信道、子载波k上的等价信道噪声比(CNR)，代表Small Cell-to-UE链路在第m个空间信道、子载波k上第i个用户的等价信道噪声比(CNR)。ρ是与MBS最大传输功率约束条件有关的拉格朗日乘子，β_i≥0是与时延敏感用户设备所需的最小下行链路数据速率相关的拉格朗日乘子向量，λ是与Small Cell最大传输功率约束条件有关的拉格朗日乘子，μ_k为与不同Small Cell之间同层干扰约束有关的拉格朗日乘子向量，σ为与功率放大器的效率相关的常量，为Small Cell端的能量收集效率，为MBS-to-Small Cell链路的信道增益，为UE端的能量收集效率，为Small Cell-to-UE链路在第m个空间信道、子载波k上用户i的信道增益。