1.一种能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,包括如下具体步骤:步骤1)、初始化异构蜂窝网络中small cell的个数、功率判决门限、能效判决门限及电池的最小容量;
步骤2)、基站控制器计算各个small cell的剩余能量值,如果small cell的剩余能量值不小于电池的最小容量,则保持small cell开启,并初始化发射功率和计算初始化系统能效,反之,small cell关闭;
步骤3)、更新开启状态下small cell的拉格朗日乘子,并更新small cell所分配的功率;
步骤4)、功率更新收敛的判断:如果步骤3)更新后与更新前两次功率差值的绝对值不大于功率判决门限,则判断功率收敛;如果更新后与更新前两次功率差值的绝对值大于功率判决门限,将更新后的功率值保存为现在功率值,并转到步骤3)中更新分配的功率,直到功率满足收敛条件;
步骤5)、能效更新收敛的判断,计算更新的能效值,如果更新的能效与上一次的能效之差的绝对值不大于能效判决门限,则判断能效收敛,给出最大的能效值,方法结束;如果更新的能效与上一次的能效之差的绝对值大于能效判决门限,则将新计算出的能效值保存为此时的能效值,并转到步骤3)中更新分配的功率,直到能效满足收敛条件,给出最大的能效。
2.根据权利要求1所述的能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,在步骤1)中所述初始化small cell个数为N,功率判决门限k1,能效判决门限k2,电池的最小容量Emin,n的取值为:其中, 是第n个small cell的最大功耗, 是第n个small cell的固定功耗。
3.根据权利要求2所述的能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,所述步骤2)中,计算第n个small cell能量采集后电池剩余能量值Esurplus,n具体公式为:Esurplus,n=Enh,n+En,其中,En是第n个small cell到达的能量,Enh,n是第n个small cell能量采集前电池剩余的能量;如果第n个small cell中的剩余能量值小于电池的最小容量,第n个small cell关闭,反之,则保持第n个small cell开启,初始化迭代次数t=1,第n个small cell最大发送功率对应乘子γn(t)=0,第n个small cell最小发送功率乘子μn(t)=0,第n个smallcell的发送功率 初始化系统能效为:其中,wn为第n个small cell的带宽,gnn是第n个small cell到目标用户n的信道增益,gjn是第j个small cell到目标用户n的信道增益,σ2为系统噪声。
4.根据权利要求3所述的能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,所述步骤3)中对于开启的small cell中更新的拉格朗日乘子γ、μ为:其中, 为迭代更新的步长,更新第n个small cell的功率
其中, 为迭代t次后第j个small cell所分配的功率;
其中迭代t次的能效表示为:
5.根据权利要求4所述的能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,所述步骤4)具体为:比较 与功率判决门限k1的大小,其中,为迭代t+1次后第n个small cell所分配的功率;如果 不大于k1,
功率收敛;如果 大于k1,将新求出的功率值保存为现在功率值,并转到步骤
3)中更新分配的功率,将更新后两次功率分配值之差的绝对值与k1比较,直到功率满足条件。
6.根据权利要求5所述的能量采集异构蜂窝网络中small cell的在线功率控制方法,其特征在于,所述步骤5)中,计算更新的系统能效q的值为:其中, 为迭代t+1次后第n个small cell所分配的功率, 为迭代t+1次后第j个small cell所分配的功率;比较|q(t+1)-q(t)|与能效判决门限k2的大小,其中,q(t+1)为迭代t+1次后第n个small cell的能效;如果|q(t+1)-q(t)|不大于k2,能效收敛,给出最大的能效,结束;如果|q(t+1)-q(t)|大于k2,将新计算出的能效保存为此时的能效,并转到步骤3)中更新分配的功率,直到能效满足条件,给出最大的能效。