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2010年12月北京邮电大学学报Dec.2010
第33卷第6期JournalofBeijingUniversityofPostsandTelecommunicationsVo.l33No.6

文章编号:10075321(2010)06002104

基于功率成本的中继系统最优功率分配

曲喜强1,2,3,许晓东1,2,李宏佳1,2,陶小峰1,2,田辉1,2
(1泛网无线通信教育部重点实验室(北京邮电大学),北京100876;2北京邮电大学无线新技术研究所,北京100876;
3中北大学信息与通信工程学院,太原030051)

摘要:为了降低移动通信网络的功率成本,依据不同的供电方式所确定的不同功率价格,提出了以功率成本为约束
条件,以最小中断概率为优化目标的中继系统最优功率分配方法.主要采用拉格朗日乘子法求解功率分配结果.
仿真结果表明,当各节点功率价格不同时,基于功率成本的最优功率分配与不考虑功率价格的最优功率分配相比,
在中断概率相同的条件下,功率成本较小;当各节点的功率价格相差较大时,对比效果更加明显.
关键词:功率分配;功率价格;功率成本;再生中继;中断概率
中图分类号:TN92953文献标志码:A

OptimalPowerAllocationBasedonPowerCostinRelaySystem

QUXiqiang1,2,3,XUXiaodong1,2,LIHongjia1,2,TAOXiaofeng1,2,TIANHui1,2
(1KeyLaboratoryofUniversalWirelessCommunication(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications),MinistryofEducation,
Beijing100876,China;2WirelessTechnologyInnovationInstitute,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China;
3SchoolofInformationandCommunicationEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China)

Abstract:Differentfashionsofpowersupplyhavedifferentpowerprices.Inordertoreducepowercostin
mobilecommunicationnetwork,analgorithmisproposedtominimizetheoutageprobabilitybasedon
powercos.tItsubjectstotheconstraintofpowercos.tTheLagrangemultipliermaximizationmethodis
usedtosolvetheproblem.Simulationshowsthatwhetherdualhopormultihoptransmission,thepower
pricesofdifferentnodesarenotthesame,theoptimalpowerallocationbasedonpowercosthaslowercost
comparethantheoptimalpowerallocationinthecaseofuniformoutageprobability.Whereas,theformer
hasloweroutageprobabilityinthecaseofuniformpowercos.tThecontrastismoreobviouswiththegap
ofpowerpricesenlarges.
Keywords:powerallocation;powerprice;powercos;tregenerativerelay;outageprobability

对于协作通信中的功率分配问题,许多学者已成本定义为功率价格与功率值的乘积.当中继系统
进行了大量的研究[13],主要研究在相等的功率条件各节点的功率价格不同时,利用最优功率分配可使
下,使系统容量或中断概率达到极小.然而,各节点通信系统的功率数值最小,而总的功率成本却可能
在不同供电方式下会有不同的功率价格.功率价格较大,不能满足网络运营的实际需要.笔者基于功
定义为各节点产生单位发送功率的金钱成本.功率率成本,针对再生中继进行了功率分配的初步研

收稿日期:20091227
基金项目:国家自然科学基金项目(610011