[发明专利]蜂窝网络中的功率分配方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝网络中的功率分配方法和系统。

背景技术

随着智能终端与多媒体业务的普及，移动通信网络能耗移动通信网络能耗（以及碳排放量）呈几何倍数增长。据统计，信息通信产业（Information Communication Technology，ICT）占全球每年温室气体排放量的2%-3%，并且这一比例以每年9%的速度增长，到2020年将增长1倍，其中移动通信为ICT产业中能耗与碳排放增长速度最快的领域（其中基站能耗约占80%，相当于80亿度电）。因此，降低移动通信网络能耗、碳排放量成为当前移动通信网络，以及未来第五代（5G）移动通信网络的重要目标之一。

可再生能源提供通信所需的过程中无石化能源消耗与碳排放等价，将可再生能源（如太阳能、风能等）引入移动通信网络是降低碳排放的有效手段，并得到了广泛的关注。J.Lei,R.Yates等人在“IEEE Trans.Wireless Communications,Feb.2009,vol.8,no.2,pp.547-551.”《A generic model for optimizingsingle-hop transmission policy of replenishable sensors》提出了可再生能源供能传感器网络中的高能效传输算法。V.Sharma,U.Mukherji等人在“IEEE Trans.WirelessCommun.,Apr.2010,vol.9,pp.1326-1336.”《Optimal energy management policies for energy harvesting sensor nodes》提出了以最大化吞吐量为目标的能量管理策略。C.K.Ho，R.Zhang在“IEEE Trans.Signal Process.,vol.60,pp.4808–4818,Sep.2012.”《Optimal Energy Allocation for Wireless Communications with Energy Harvesting Constraints》提出了以最小传输时延为目标的数据包调度与功率分配方案。K.Tutuncuoglu，A.Yener在“IEEE Trans.WirelessCommunications,Mar.2012,vol.11,no.3,pp.1180-1189.”《Optimum transmission policies forbattery limited energy harvesting nodes》提出了静态信道中在给定传输时间下最大化传输比特数的传输策略。

协作传输技术是有效提高系统频谱效率和能量效率的有效方法，该技术通过传输节点间移动用户信道信息和数据信息的交互，多个传输节点对移动用户进行联合传输，从而提高边缘用户的吞吐量和高数据传输率的覆盖范围，减小边缘用户的干扰，提高小区吞吐量。

由于可再生能源（如，太阳能）受到自然条件（如，光照强度）与所部属的能量采集装置尺寸（如，太阳能板尺寸）的影响，单位时间所获取的能量有限并且具有随机性。

综上所述，移动通信网络中联合考虑可再生能源和协作传输技术，未来前景巨大。然而，现有研究局限于非协作传输环境，没有考虑协作传输的情况。如何提供基于协作传输的太阳能供能蜂窝网络中的功率分配方法及系统，保证满足能量使用约束的同时提高系统吞吐量和可再生能源利用率，现有技术中基本上还没有相关的技术方案。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供了一种基于协作传输的太阳能供能蜂窝网络中的功率分配方法和系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种蜂窝网络中的功率分配方法，所述方法包括：

射频拉远单元RRU对太阳能采集装置进行监测从而得到太阳能能量收集信息，并将所述太阳能能量收集信息和RRU子信道的历史信息发送给室内基带处理单元BBU；

所述BBU根据接收到的所述RRU子信道的历史信息得到RRU子信道状态信息预测值；

所述BBU根据所述RRU子信道状态信息预测值和接收到的所述RRU太阳能能量收集信息确定所述RRU的发射功率和储能电池工作状态信息的决策信息；

所述RRU根据所述BBU对其所述发射功率和所述储能电池工作状态信息的决策信息，调整所述RRU的发射功率和储能电池的工作状态。

优选地，所述BBU采用信道预测方法得到所述RRU子信道状态信息预测值。

优选地，所述BBU确定所述RRU的发射功率包括：