[发明专利]一种MassiveMIMO系统基于混合能量采集的功率分配方法

摘要

本发明属于移动通信技术领域，公开了一种Massive MIMO系统基于混合能量采集的功率分配方法，在一个单小区多用户的Massive MIMO系统下行传输过程中，基站作为发送端由可再生能源和电网共同供电，可再生能量采集后存储于一个电池中用于数据传输，当电池电量匮乏时，基站将利用电网能量保证服务。本发明基于能量获取的不确定性建立混合能量采集模型，并根据信道状态和能量状态时变特性以及用户间的协调影响，通过迭代更新系统信息，最终为每个用户分配最优的功率，使系统获得最高吞吐量的同时，最大限度的节省对不可再生资源的利用，达到绿色、节能的目的。

主权项

一种Massive MIMO系统基于混合能量采集的功率分配方法，其特征在于，所述Massive MIMO系统基于混合能量采集的功率分配方法关于能量获取的不确定性建立混合能量采集模型，并根据信道状态和能量状态的时变特性以及用户间的协调影响，通过迭代更新系统信息，最终为每个用户分配最优的功率，获得最高吞吐量的同时，最大限度的节省对不可再生资源的利用；所述能量采集模型采用泊松分布对能量收集过程和信道衰落的变化过程进行分析，能量到达时刻和信道衰落变化时刻是可计数的，分别用和表示能量到达时刻序列和信道变化时刻序列，并且根据泊松分布的性质，时刻序列的间隔和分别服从均值为1/λe和1/λf的指数分布；所述最优的功率分配表示为：{pi,ke*=[ηln2(Σj=iQ+N(αj-τj)+μi)-σn2tr(GGH)-1-pi,kn]+pi,kn*=[ηln2(γi+μi)-σn2tr(GGH)-1-pi,ke]+pc,ie*=[Σm=1iEin(m)-Σk=1KΣm=1ipm,keηLm-Σm=1ipc,meLmLi]0pcpc,in*=[pc-pc,ie*]0pc;]]>其中和分别为由能量采集和电网提供的信号的发射功率，和分别为由能量采集和电网提供的电路消耗功率，为能量采集器的电池容量，Ein(i)为i时刻的采集能量，为由电网提供的最大功率，Pmax为信号发射功率的最大值，N表示信道变化的次数，Q‑1表示能量到达的次数，η为功率放大器效率，Li为第i＝{1,...,Q+N}个时间间隔，并且[x]+＝max(0,x)，表示0≤x≤pc，pc为总的电路功率消耗，α,τ,γ,μ均为拉格朗日乘子。