[发明专利]一种多时隙能量采集多归属异构网络的功率分配方法

摘要

本发明属于能量采集技术领域，具体的说是一种多时隙能量采集多归属异构网络的功率分配方法。本发明的基本思路是将能量采集技术在多时隙的多归属异构网络中进行分析，并且以网络的能效作为优化目标建立相应的分数规划模型，考虑连接的损耗。本发明的有益效果为，本发明将能量采集技术引入到异构网络模型中，同时在网络模型中加入多归属技术，弥补能量采集技术不稳定的特性。

主权项

1.一种多时隙能量采集多归属异构网络的功率分配方法，设异构网络系统中共有N层网络，在每层网络中有S个基站，共有I个用户，J个时隙，且第i个用户在第j个时隙的传输速率下限为Rij；其特征在于，所述功率分配方法包括以下步骤：S1、建立目标功率分配模型：设定任意用户和任意时隙对于网络服务质量的约束条件为：其中rnsij为在第j个时隙第n层网络中的第s个基站传输给第i个用户的速率；系统的能量因果约束为：其中，t_j表示第j个时隙的时长，p_nsij表示在第j个时隙时，第n层网络第s个基站对于第i个用户的分配功率，表示在第j个时隙时，第n层网络第s个基站采集的能量，C_nsij为在第j个时隙时，第n层网络第s个基站与第i个用户进行通信链接产生的损耗；将通信链接产生的损耗定义为：第j‑1时隙第n层网络第s个基站与第i个用户并没有链接，在第j时隙两者进行链接，此时的损耗为α；第j‑1时隙第n层网络第s个基站与第i个用户链接，在第j时隙两者依旧保持链接，此时的损耗为β；则：Cnsij＝αδ(pnsij‑1)H(pnsij)+βH(pnsij‑1)H(pnsij)其中，δ(·)为狄拉克函数，即：H(·)为阶跃函数，定义为：结合上述约束条件，以最大化网络能效为目标，建立目标功率分配模型为：其中，设定rnsij＝0.5log(1+hpnsij)，基站与用户之间的信道为常数h；S2、求解建立的目标功率分配模型，具体为：设定参数数λ＝R/P，将目标转化为：其中，当F(λ)＝0时，使用Dinkelbach‑type算法获得模型的最优解，当λ确定后，目标函数为凹函数，约束条件为凸函数，模型为凸优化模型，假设已知分配功率pnsij在各个时隙是否为0，采用求解标准凹凸分数规划的参数求解算法即可。