[发明专利]过剩能量共享的EH分布式基站系统功率分配方法

说明书

本发明公开了一种在EH分布式基站系统中过剩能量可以共享的功率分配方法，所述分配方法在于使EH远程天线单元(RAU)收集的能量不仅可以自身使用，也可以输送给能量共享池，将RAU多余的能量存放在能量共享池中供所有RAU共享；当能量共享池能量不够时，可以借用智能电网的能量，能量过剩时可以输送能量给智能电网；在此基础上，对RAU的发射功率进行有效分配。本发明实现了不同RAU之间的能量共享，能量共享池无法直接向智能电网借用能量，只有当能量共享池中的能量不够时才会向智能电网借用能量，优先实现RAU收集的能量在RAU之间共享，提升了能量利用效率，降低了对智能电网的依赖程度和分布式基站系统的使用成本。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及无线EH网络中分布式基站系统的资源共享与功率分配。

背景技术

分布式基站系统通常由基带处理单元(BPU)和远程天线单元(RAU)组成，相对于传统基站具有更高的容量和更好的覆盖性能。在无线EH网络分布式基站组网的成果中，有文献公开了一种分布式基站架构，通过任意分布的远程天线单元实现在下行链路上的无线信息与功率同传，远程天线单元采用EH技术，并可与智能电网交易收集的能量，进行双向的能量流动。这种架构的缺点是所有远程天线单元收集的能量只能供自身使用或者直接传输给智能电网，不能实现远程天线单元之间的能量共享，使收集的能量不能够得到充分利用，造成了能量的浪费，而且还需要从智能电网购买更多的电力，提高了系统的使用成本。

发明内容

本发明提供了一种在EH分布式基站系统中过剩能量可以共享的功率分配方法，其目的在于使EH远程天线单元(以下简称RAU)收集的能量不仅可以自身使用，也可以输送给能量共享池，将RAU多余的能量存放在能量共享池中供所有RAU共享；当能量共享池能量不够时，可以借用智能电网的能量，能量过剩时可以输送能量给智能电网；在此基础上，对RAU的发射功率进行有效分配。

本发明具体技术方案包括如下步骤：

定义：S为智能电网与能量共享池之间的能量交易状态，F_i为第i个RAU输送能量给能量共享池的速率，G_i为第i个RAU从能量共享池借用能量的速率，E_i为第i个RAU的能量收集速率，Q为能量共享池的能量水平，Q_max为能量共享池的存储空间，η为智能电网与能量共享池、能量共享池和RAU之间进行功率传输的能量损失效率，N是RAU数量，i＝1,2,…,N；0＜κ＜1。

确定

(1)如果S＞0且0≤Q＜Q_max，则所有的RAU采用最大传输功率p_max进行传输。

(2)如果S＞0且Q＝Q_max：假设有m个RAU各自收集的能量大于自身进行最大传输功率p_max传输所需能量，则此m个RAU采用最大传输功率p_max进行传输，多余的能量传输到能量共享池，在(N-m)个RAU之间按注水算法进行分配得到分配功率p'_i，被分配的总功率为此(N-m)个RAU最终的发射功率为E_i+ηp'_i和p_max中的较小值。

(3)如果S＝0：假设有m个RAU各自收集的能量大于自身进行最大传输功率p_max传输所需能量，则此m个RAU采用最大传输功率p_max进行传输，多余的能量传输到能量共享池，在(N-m)个RAU之间按注水算法进行分配得到分配功率p'_i，被分配的总功率为此(N-m)个RAU最终的发射功率为E_i+ηp'_i和p_max中的较小值。

具体实施方式