[发明专利]超密集网络中考虑能量收集的高能效功率控制方法

摘要

本发明公开了一种超密集网络中考虑能量收集的高能效功率控制方法，包括步骤1：设定双层异构网络场景；步骤2：进行子信道分配；步骤3：给宏基站和每个家庭基站的每个子信道进行初始功率分配；步骤4：判断所有的家庭基站功率分配是否收敛，或是迭代次数已超过上限；步骤5：求得本家庭基站的最优的发射功率分配；步骤6：终止此次迭代，每个家庭基站的无线资源分配完成，等待下一次调度。本发明既考虑了家庭基站用户的QoS需求，又通过Energy Harvest技术使异构网络的能量效率得到很高提升。

主权项

1.超密集网络中考虑能量收集的高能效功率控制方法，包括以下几个步骤：步骤1：设定双层异构网络场景；一个宏基站下有若干个同频部署的家庭基站，每个家庭基站服务相等数量的家庭用户，并分别给家庭基站和其服务的家庭用户编号，家庭用户为封闭式接入；步骤2：设定系统总带宽和同频的子信道数，并分别给子信道编号并进行子信道分配；步骤3：设定家庭基站的发射功率上限，并给宏基站和每个家庭基站的每个子信道进行初始功率分配，初始功率分配的值总和不超过相应基站最大发射功率；步骤4：判断所有的家庭基站功率分配是否收敛，或是迭代次数已超过上限，如果是，则转入步骤6，否则，每个家庭用户计算每个子信道受到的其他家庭基站以及宏基站的干扰信息，上报给服务其的家庭基站，并转入步骤5；步骤5：对于每一个家庭基站，根据上一轮迭代受到的干扰信息和用户的QoS保证以及每个家庭基站最大发射功率限制，利用以下二分法求得本家庭基站的最优的发射功率分配；(1)、设定能效上限和下限，若每次迭代过程中能效和根据功率求得的容量和总功率消耗的比值相差预设比例以内，则跳出执行步骤6，否则，转入步骤(2)；(2)、由步骤(1)中得到的能效和次梯度法求出该家庭基站的功率分配；(3)、由步骤(2)中功率分配求出该家庭基站的总容量和总功率消耗；(4)、如果步骤(1)中求出的能效与步骤(3)中求出的总功率消耗乘积小于步骤(3)中的容量，重新设定能效上限值为步骤(1)中上、下限值和的一半；否则把下限值设为步骤(1)中上、下限值和的一半，转入步骤4；第k个家庭基站的能效EE为：其中，K,F,N分别表示总的家庭基站数、每个家庭基站用户数和子信道数，p_k,u,n为相应家庭基站子信道上的发射功率，g_k,u,n为相应的增益，P_T表示该家庭基站的电路功率消耗，ε₀表示功率损耗因子，分母部分的后三项分别为由能量收集技术收集到的能量，其中η₁，η₂，η₃分别表示从有用信号、干扰和噪声进行能量收集的效率，为第k个家庭基站受到的噪声，表示第k个家庭基站的第n个子信道所受到的总干扰，表示为SINR_k,u,n表示该子信道上的信干噪比，表示为其中，g_j,k,u,n为第j个家庭基站在第k个家庭基站相应子信道的发射功率增益，p_w,n为宏基站在相应子信道上的发射功率，g_k,w,n为相应的增益；步骤6：终止此次迭代，每个家庭基站的无线资源分配完成，等待下一次调度。