[发明专利]一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法

摘要

本发明公开了一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法。本方法主要解决了在能量和信道状态动态变化的情况下为多用户分配功率和子载波，并使系统的长期功率利用率最大。本方法的主要步骤为：（1）建立基于系统特性的资源分配体系；（2）建立动态能量获取机制；（3）用户进行信息反馈，更新系统状态；（4）计算每个子载波的最小所需功率；（5）选取可分配的子载波集合；（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波。

主权项

1.一种在动态能量获取下的OFDMA下行系统的动态资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）建立基于系统特性的资源分配体系；（2）建立动态能量获取机制；（3）用户进行信息反馈，更新系统状态；（4）计算每个子载波的最小所需功率；（5）选取可分配的子载波集合；（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波，具体讲包括以下步骤：（1）建立基于系统特性的资源分配体系：在基站上安装能量收集器和资源调度器以供数据传输和为每个用户分配功率和子载波；（2）建立动态能量获取机制：设能量的到达过程是以速率λ_E到达的泊松过程，可充电电池的最大容量为B_max，电网作为备用电池；（3）用户进行信息反馈，更新系统状态：所状态空间包含能量状态B和信道状态（3a）在每一时隙的初始时刻，用户将系统当前的信道增益反馈给基站中的资源调度器，资源调度器根据之前的历史信息估算得到当前时刻较为准确的信道增益（3b）结合步骤2得到的当前状态下可充电电池中的可用能量，更新系统状态为（4）计算每个子载波的所需最小功率：初步分配每个子载波所需的最小传输功率，并将子载波按照状态优劣排序；基站根据信道增益和SNR中断得到的每一子载波在当前时刻所需的传输功率；（5）选取可分配的子载波集合：根据当前时刻可充电电池中可用能量B^t和每个子载波中所需的能量，选取当前时刻可以用来分配给用户进行数据传输的子载波集合（6）为每个用户分配相应的传输功率和子载波：根据上述得到的子载波集合及可充电电池中的储能为每个用户分配最优的传输功率和子载波，使系统的功率利用率最大，同时要保证传输的总能量不超过可充电电池的可用能量和电网提供的能量，而且每个子载波只能分配给一个用户；最终的资源分配策略为依据步骤（6）决定每个用户分配到的子载波，确定每个用户在所分配到的子载波上的传输功率。