[发明专利]一种混合能量供电分布式天线系统的功率分配方法

摘要

本发明公开了一种混合能量供电分布式天线系统的功率分配方法，包括以下步骤：S1：获取所有天线单元到用户k的信道衰落系数h_k＝[h_1,k,h_2,k,…,h_M,k]，其中h_m,k表示天线单元m到用户k的信道衰落系数，M表示天线单元总数；S2：获得天线单元采集的能量，建立功率分配的数学优化模型，采用拉格朗日对偶方法将数学优化模型转化为等价的对偶问题，并用次梯度方法在各天线单元中协调分配用户的功率。本发明可以显著的降低分布式天线系统的电网功率消耗。

主权项

1.一种混合能量供电分布式天线系统的功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取所有天线单元到用户k的信道衰落系数h_k＝[h_1,k,h_2,k,…,h_M,k]，其中h_m,k表示天线单元m到用户k的信道衰落系数，M表示天线单元总数；S2：获得天线单元采集的能量，建立功率分配的数学优化模型，采用拉格朗日对偶方法将数学优化模型转化为等价的对偶问题，并用次梯度方法在各天线单元中协调分配用户的功率；所述步骤S2包括以下步骤：S2.1：天线单元进行能量采集，获得可再生能量；S2.2：建立混合能量供电分布式天线系统的功率分配优化问题的数学模型，如式(1)和(2)所示：其中，K表示用户个数，M表示天线单元总数，表示天线单元m分配用户k的电网功率，表示天线单元m分配用户k采集能量的功率，表示第k个用户的速率，表示系统的加性高斯白噪声，是天线单元m最大的发送功率，R_min表示满足用户QoS保障的速率，h_m,k表示天线单元m与用户k之间的信道响应；S2.3：通过拉格朗日对偶方法，将步骤S2.2提出的数学模型转化为对偶问题，如式(3)所示：式(3)中，其中L(p,λ,μ,Ω)是步骤S2.2的数学模型的拉格朗日函数，λ,μ,Ω为对应拉格朗日乘子，p为功率分配向量；S2.4：采用次梯度法迭代求解对偶问题的最优电网功率分配，获得与天线单元相关的拉格朗日乘子λ_m以及与用户相关的拉格朗日乘子μ_k；S2.5：根据给定的收敛精度ε，判定方法是否收敛，如果收敛且是最优解，则停止计算并返回最优功率分配；如果不是最优解或不收敛，则更新拉格朗日乘子λ_m与μ_k，返回步骤S2.4。