随着物联网、机器与机器通信、电子医疗和大数据等一大批流量业务的快速发展,智能移动终端开始普遍应用,对无线通信系统的速率要求也越来越高。传统Macrocell架构无法满足多种应用场景的覆盖需求,催生了分层蜂窝网络(HCN)。与此同时,小蜂窝基站的大量部署,将使得基站能源消耗进一步增加。因此,降低分层蜂窝网络的能源消耗已成为移动通信发展的重要需求。能量采集技术(EH)以可再生能源为能量来源,是一种比较有前景的技术,可用于解决异构蜂窝网络中能量需求较大的问题。因此,基于能量采集分层蜂窝网络(EH-HCN)的相关研究已经成为绿色通信的研究热点之一。本文对基于能量采集的蜂窝网络功率分配关键技术进行分析,重点剖析了各类功率分配算法和能量到达建模的原理和实现机制,并以最大化系统能效作为优化目标,提出了一种离线功率分配算法。算法首先对能量到达进行建模,并将问题建模为最大化系统能效;然后采用两层迭代算法为各信道分配发射功率以最大化系统能效。仿真结果表明,所提算法在最大化系统能效的同时,能够实现快速收敛,对基于EH-HCN的功率分配算法研究具有一定的理论指导意义。分析表明,由于能量到达的因果性,离线算法要求的全局信息无法实际获得。基于此,本文提出了一种在线功率分配算法。该算法首先在每个时隙开始时通过能量判别算法选出满足开启条件的小蜂窝(Small Cell)基站;然后对满足开启条件的Small Cell基站采用两层迭代算法来分配发射功率,以最大化每个时隙系统能效;最后,在MATLAB中对算法进行系统级仿真。仿真结果验证了在不同能量到达率的影响下,基于能量采集蜂窝网络在线功率分配算法的有效性,在能量到达率满足Small Cell开启条件时,所提算法比已有算法获得更高的系统能效。在其他条件相同的情况下,以最大化能量效率为目标时,本算法可以使一个Macrocell范围内活跃更多的Smallcell基站。