[发明专利]能量收集大规模天线阵列系统的天线选择和功率分配方案

权利要求书

1.一种基于能量收集大规模天线阵列系统的节能资源分配，即基于天线选择与功率分配基础上的算法来解决联合优化资源分配问题，有以下特征：

1)考虑一个典型的下行链路大规模多天线系统，其中基站由两个互补的能源供电，即波动的可再生能源和可靠的电网电力；

2)提出了一个低复杂度的次优在线算法基于能量到达的统计知识通过探索离线算法的解决方案结构。

2.如权利要求1步骤1)所述的考虑一个典型的下行链路大规模多天线系统，其中基站由两个互补的能源供电，即波动的可再生能源和可靠的电网电力；

1)首先定义了一个虚拟的价格w来反映可再生能源的成本，用电网能量的单位成本来标准化。和作为加权恒定电路功率，发射功率和RF链功率消耗，总加权功耗计算为

表示为

其中和分别表示损耗提供的瞬时电路功率，发射功率和RF链路功率，η是功率放大器(PA)效率，即0＜η＜1；

2)考虑了联合天线选择和功率分配问题的表述，频谱效率U_SE、加权能量消耗、总共L个纪元的加权能效U_EE为

E_h[I_sel[i]]表示互信息在频道收益方面的期望；

3)最后得到节能的联合天线选择和功率分配

s.t.C₁～C₉

C₇:U_SE(S,P)≥R_min,

其中C₁是因果约束，C₂是电池容量限制，C₃和C₄规定了基站和射频链路可靠运行所需的能量应始终可用的运行限制，C₅和C₆分别指定传输功率和电网电源的上限约束，C₇是根据最小频谱效率R_min定义的QoS要求，R_min也可以是一个适应动态流量分布的优化变量，C₈和C₉指定优化变量的边界约束。

3.如权利要求1步骤2)所述的一个低复杂度的次优在线算法基于能量到达的统计知识通过探索离线算法的解决方案结构；

1)每个历元的统计平均长度定义为其中根据泊松性质。对于总持续时间[0,T_total]的平均数量时代是在实践中，的价值可以通过历史能量的长期测量来获得抵达事件；对于时代i来说，次优的在线资源分配策略(S_i,P_i)是通过求解以下方法得到的问题：

s.t.C₁',C₃'～C'₉

E_Ti表示对于这个时代的期望长度；

2)得到拉格朗日表达式：

α',γ',δ',ζ',μ'是约束相关的拉格朗日乘子C₁',C₃'～C'₉。等价的对偶问题如下:

3)最后得到了最佳的权力分配政策：