[發明專利]一種D2D用戶對與蜂窩用戶共享頻譜的功率分配方法

有效

• 申請號: 201710346637.X
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107172574B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 陳明;潘怡瑾
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W28/22;H04W72/04
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 柏尚春

1.一種D2D用戶對與蜂窩用戶共享頻譜的功率分配方法，其特征在于該方法包括：

S1、初始化迭代次數i＝0，初始化D2D用戶對k與蜂窩用戶n進行信道復用的分配功率為初始化拉格朗日乘子其中，k＝1,2,…,K，n＝1,2,…,N，K表示網絡中D2D用戶對的總數，N表示網絡中蜂窩用戶的總數，同時表示信道的總數；

S2、根據蜂窩用戶的最低傳輸速率約束，計算蜂窩用戶n進行信道復用時的分配功率k＝1,2,…,K，n＝1,2,…,N；

S3、根據和用戶對與蜂窩用戶進行信道復用的分配功率將第k個D2D用戶對的數據速率R_k進行一階凸近似后化簡，k＝1,2,…,K；

S4、利用次梯度下降法，根據第i次迭代時分配功率和對R_k進行一階凸近似化簡后得到的公式，更新第i+1次迭代時分配功率和拉格朗日乘子k＝1,2,…,K，n＝1,2,…,N；

S5、判斷拉格朗日乘子是否收斂，若是，則當前計算得到的分配功率矩陣為最終分配功率，若否，則將i＝i+1，并返回執行步驟S2。

2.根據權利要求1所述的D2D用戶對與蜂窩用戶共享頻譜的功率分配方法，其特征在于：步驟S2中功率為：

表示第i次迭代時D2D用戶對l與蜂窩用戶n進行信道復用的分配功率，表示D2D用戶對l與D2D用戶對k之間在信道n的干擾信道響應，gⁿ為基站在信道n上到D2D用戶對k上的信道響應，表示高斯白噪聲的方差，R_min為蜂窩用戶的最低傳輸速率約束，k＝1,2,…,K，n＝1,2,…,N。

3.根據權利要求2所述的D2D用戶對與蜂窩用戶共享頻譜的功率分配方法，其特征在于：步驟S3中根據和用戶對與蜂窩用戶進行信道復用的分配功率將第k個D2D用戶對的數據速率R_k進行一階凸近似后化簡為公式：

式中，是基站與D2D用戶對k之間的干擾信道，q_n是基站對蜂窩用戶n的發射功率，是D2D用戶對l到D2D用戶對k在信道n上的信道響應系數，表示第i次迭代時D2D用戶對l與蜂窩用戶n進行信道復用時所分配的發射功率，k＝1,2,…,K。

4.根據權利要求3所述的D2D用戶對與蜂窩用戶共享頻譜的功率分配方法，其特征在于：步驟S4中更新后的第i+1次迭代時分配功率和拉格朗日乘子分別為：

式中，是拉格朗日乘子迭代的步長因子，P^max表示D2D設備的最大允許發射功率，k＝1,2,…,K，n＝1,2,…,N。