[发明专利]MU-MIMO无线能量/数据传输中的能量效率联合优化方法

摘要

本发明公开了一种在多用户MIMO无线能量/数据传输系统中的能量效率优化方法，兼顾上下行工作切换点以及基站发送功率。用户终端首先接收来自基站发送的能量，然后利用这些能量向基站发送数据。该方法优化的目标是系统能量效率最大，表示系统能够利用最少的能量进行最多的数据传输，这表明了系统的优化性。在对系统能量效率优化过程中，首先使用拉格朗日对偶法将问题进行等效，然后采用基于Dinkelbach算法的一种迭代算法对问题进行求解，获得最优能量效率。

主权项

一种MU‑MIMO无线能量/数据传输中的能量效率联合优化方法，MU‑MIMO无线能量/数据传输系统的上下行工作流程协议为：系统分时隙周期性工作，时隙长度为T，在每个时隙的前τ时间内，下行方向基站通过电磁射频信号向所有用户终端进行无线能量传输；在每个时隙后(T‑τ)时间内，上行方向所有用户终端利用前τ时间内接收到的能量同时向基站发送数据；其特征在于，包括步骤：步骤1、建立系统模型：根据工作流程协议，建立MU‑MIMO无线能量/传输系统下行链路模型，基站通过广播电磁辐射方式向所有用户同时进行无线能量传输，计算每个用户能够接收到用于上行数据传输的功率；建立MU‑MIMO无线能量/数据传输系统上行链路模型，利用块对角化接收检测方法消除用户间干扰，将每个用户的上行信道等效为多个平行信道，将用户可用功率分配在这些平行信道上，计算上行数据传输速率；步骤2、资源分配：计算MU‑MIMO无线能量/数据传输系统能量效率，兼顾系统上下行功率切换点上下限限制，基站总发送功率上下限限制以及每用户在一个时隙内的数据吞吐量下限限制，对上下行功率切换点和基站总发送功率进行迭代修正，得到系统能量效率的最优值以及相应的系统上下行功率切换点和基站总发送功率的全局联合最优解。