[发明专利]一种分布式天线系统中基于无线携能通信的能效资源分配方法

权利要求书

1.一种分布式天线系统中基于无线携能通信的能效资源分配方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)首先给出下行单小区分布式天线系统的结构；该系统在圆形小区内分散放置N个远程天线单元，小区半径为R，每个远程天线单元均通过光纤、同轴电缆或者专用无线链路与小区的中央基站相连接，且仅考虑单用户情况且所有远程天线单元和用户配备单根天线；

(2)根据能量效率的定义，得到分布式天线系统无线携能通信DAS-SWIPT的能量效率表达式；

其中：R(p，ρ)为用户的可达速率，p＝[p₁，...，p_N]^T，p_i为第i个远程天线单元RAU的传输功率；ρ为功率分割比，p_c表示静态电路功耗，为用户的收集能量，ξ表示能量转换效率，σ²为复高斯白噪声方差，γ_i＝L_iS_i|g_i|²，L_i表示第i个RAU与用户间的路径损耗，S_i表示第i个RAU与用户间的对数阴影衰落，g_i表示第i个RAU与用户间的小尺度瑞利衰落；

(3)给出DAS-SWIPT系统中能量有效的目标优化函数；

s.t.0≤p_i≤P_max，i，i＝1，...，N

0≤ρ≤1

其中：P_max，i表示第i个RAU的最大传输功率，表示最小收集能量；

(4)利用天线选择技术，选出最大有效信噪比对应的天线进行传输；

(5)根据分式规划理论，将求解目标优化函数的最优解等价转化为双重最大化问题；

其中：P_l(ρ)为集合{p_l|l(ρ)≤p_l≤P_max，l}，λ为分式规划因子；

(6)利用步骤(5)得到的表达式，固定ρ然后对p_l求导，得到最优解的表达式；

其中：为解的驻点；

(7)步骤(6)中最优解的表达式的三种情况下有关ρ的优化可表示为其中Θ表示ρ的可行域区间的并集；

(8)通过求解上述三种情况对应的表达式获得最优解ρ*的可能值，其中前两种情况为一元三次方程，可以通过卡尔丹公式求解；而第三种情况，可通过一元二次方程获得ρ*的可行解；

(9)然后再检查Θ的所有边界值，选取能够最大化目标函数ψ(ρ)的ρ作为最优解ρ*；

(10)利用丁克尔巴赫Dinkelbach算法更新λ，可获得相应的次优资源分配方法。