[发明专利]无线能量传输的大规模MIMO系统基于max-min公平的资源分配方法

权利要求书

1.一种无线能量传输的大规模MIMO系统基于max-min公平的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在具有多传感器节点的无线能量传输大规模MIMO系统中，建立基于max-min公平的资源分配模型，所述基于max-min公平的资源分配模型为一个非凸优化问题；

步骤2：初始化能量塔的总发射功率和分配给各传感器节点的功率；

步骤3：通过将步骤2各传感器节点分配功率代入步骤1的非凸优化问题，将步骤1的非凸优化问题转换为关于能量塔充电时间的等价凸优化问题；

步骤4：采用二分法求解步骤3等价凸优化问题对应的一阶最优方程，得到能量塔最优充电时间，将能量最优充电时间和步骤2各传感器节点的功率代入步骤1的基于max-min公平的资源分配问题，计算出系统的所有用户的速率最小值，完成了基于max-min公平的资源分配；

所述步骤1中，基于max-min公平性的资源分配模型为：

0≤P≤P_max

0≤τ≤1

其中，K为传感器的个数，β_i是能量塔到传感器i处的功率增益，P为能量塔的总发送功率，P_max是能量塔的最大发射功率，p_i为能量塔分配给传感器节点i的功率；N为能量塔的天线数量，M为基站天线数量，α_i为传感器i和基站之间的大尺度因子，β_i为能量塔和传感器i之间的功率增益，σ²是基站处的背景噪声，τ是能量塔能量充电时间；

所述步骤2初始化能量塔的总发射功率和分配给各传感器节点的功率，具体包括：

能量塔总发射功率P取值为P＝P_max，能量塔分配给传感器节i的功率为p_i，其取值为：

所述步骤4能量塔充电时间的等价凸优化问题为：

s.t 0≤τ≤1

所述步骤4二分法求解的最优时间τ^*满足的一阶最优方程表达式为：

其中A为常量，其取值为：

τ^*表示能量塔给传感节点最优充电时间；

步骤4中系统的所有用户的速率最小值为