一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，将电网供电与天线单元采集的能量相结合，以一种混合能量供电的方式为分布式天线系统服务，系统优先使用天线单元采集的能量，将电网能量作为储备能量。在优化问题建模中，以最大化系统能量效率作为目标，以每个用户的速率QoS(Quality of Service)需求和天线单元功率受限为约束条件。利用Dinkelbach方法将优化问题转化为分式规划问题，然后通过连续凸函数逼近，将分式规划转化为几何规划问题，最后通过迭代计算求得系统的最优能量效率时的功率分配。本发明专利技术考虑了用户之间的干扰因素，不仅适用于传统的分布式天线系统，同样适用于混合供电分布式天线系统，能够显著提高分布式天线系统的能量效率。

Energy efficient power allocation method for hybrid energy powered distributed antenna system

The invention discloses a hybrid power supply for distributed antenna system energy efficient power allocation method, the power supply and the antenna unit the energy collected by combining with a hybrid power supply for distributed antenna system services, priority use of acquisition of antenna unit energy, grid energy as energy reserves. In the optimization model, in order to maximize the efficiency of energy system as the goal, at a rate of QoS per user (Quality of Service) demand and power constraints of limited antenna unit. Using the Dinkelbach method to optimization problem into a fractional programming problem, and then through the continuous convex function approximation, the fractional programming is transformed into geometric programming problem, optimal power allocation of energy efficiency. Finally, through iterative calculation of the system can be obtained when the. The invention considers the interference between users, the distributed antenna system is applicable not only to the traditional, also for hybrid power distributed antenna system can significantly improve the energy efficiency of distributed antenna system.

【技术实现步骤摘要】
一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法。
技术介绍
分布式天线系统(DistributedAntennaSystems,DAS)由于天线单元RAU(RemoteAccessUnits,RAU)分散的布置在小区的不同位置，可以缩短天线到用户之间的距离，增加宏分集增益，有效的抗衰落、抗路径损耗。相比集中的MIMO技术，可以降低天线的发送功率。但随着RAU与发送天线数目的增加，巨大的能量消耗与有限的电力供应是亟需解决的问题之一，因此研究分布式天线系统能量有效的功率分配方法很有意义。能量采集(Energy-Harvesting,EH)是一门新兴的热门技术，如果将其应用到DAS中，则可以充分地利用可再生能源，RAU可以自主地采集能量，保证基本的数据业务传输。但是由于能量采集的随机性和间歇性，当传输数据较大时，很难为系统提供持续稳定的服务。本专利技术研究了一种混合能量供应的分布式天线系统传输模型。RAU优先使用采集的能量，将电网供电作为一种储备的能量，即当系统采集的能量不能满足用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获得系统用户反馈的信道状态信息以及天线单元采集的能量；S2：建立混合能量供电分布式天线系统的功率消耗模型，并基于所述模型建立能量有效的功率分配优化问题；S3：通过Dinkelbach方法将步骤S2建立的优化问题转化为等价的分式规划问题；S4：利用连续凸函数逼近方法，将步骤S3得到的分式规则问题转化为对应的几何规划问题，并初始化系统发送功率

【技术特征摘要】
1.一种针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获得系统用户反馈的信道状态信息以及天线单元采集的能量；S2：建立混合能量供电分布式天线系统的功率消耗模型，并基于所述模型建立能量有效的功率分配优化问题；S3：通过Dinkelbach方法将步骤S2建立的优化问题转化为等价的分式规划问题；S4：利用连续凸函数逼近方法，将步骤S3得到的分式规则问题转化为对应的几何规划问题，并初始化系统发送功率与能量效率φ，设置功率分配方法的收敛精度ξ，设置初始迭代次数i＝0,j＝0；S5：计算连续凸函数逼近因子以及转化为几何规划问题后的能效函数Fi(φ)；S6：根据步骤S4得到的几何规划问题，通过迭代方法求解最优功率分配S7：判断功率分配方法的收敛精度是否小于收敛门限：如果小于，则进行步骤S8；否则，则返回步骤S6；S8：将最优功率分配重新赋值给转化为几何规划问题后的能效函数，判定能效函数是否小于设定门限值：如果小于，则继续进行步骤S9；否则，则返回步骤S5；S9：计算最优能效函数对应的功率分配。2.根据权利要求1所述的针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S2中的功率消耗模型如式(1)所示：式(1)中，Ptot表示系统总的功率消耗，K表示用户个数，M表示天线单元总数，η表示功率放大器的效率，Pdyn表示系统动态消耗的功率，Psta表示系统静态消耗的功率，Pfir表示RAU连接到中心处理器的光纤损耗，表示天线单元m分配用户k的电网功率。3.根据权利要求2所述的针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，其特征在于：所述步骤S2中的功率分配优化问题如式(2)所示：式(2)中，表示天线单元m分配用户k的电网功率，表示天线单元m分配用户k采集能量的功率，φ表示系统能量效率，Rk表示第k个用户的速率，表示天线单元m最大的发送功率，Rmin表示满足用户QoS保障的最小速率，Ptot表示系统总的功率消耗，K表示用户个数。4.根据权利要求1所述的针对混合能量供电分布式天线系统能量有效的功率分配方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏程，李佳珉，肖果平，尤肖虎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32