[發明專利]一種M2M通信網絡關聯及功率分配算法

有效

• 申請號: 201710757500.3
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107484111B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 柴蓉;馬張楓;陳前斌
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W52/22;H04W52/24;H04W52/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種M2M通信網絡關聯及功率分配方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟1)、建模M2M網絡能耗；

所述M2M網絡能耗為所有接入網絡的M2M設備的能耗和滿足如下關系：

其中，w為所有接入網絡的M2M設備的能耗和，w_i，j為第i個M2M設備與第j個網絡關聯時對應的能耗，M為網絡中的M2M設備總數，N為網絡中的M2M網絡總數，且1≤i≤M，1≤j≤M，x_i，j為M2M設備與網絡的關聯標識，當第i個設備與第j個網絡關聯時x_i，j＝1，否則x_i，j＝0；

所述w_i，j滿足如下關系，

w_i，j＝(p_i，j+p^cir)L⁰

其中，p_i，j表示第i個設備與第j個網絡關聯時設備的發送功率，p^cir表示M2M設備接入網絡時電路所消耗的功率，L⁰表示傳輸資源塊的時長；

步驟2)、建模M2M設備資源塊接入概率；

所述M2M設備資源塊接入概率為

其中，為M2M設備資源塊接入概率，f_i，j為第i個設備與第j個網絡關聯時的接入控制阻止因子，u_i，j為第i個設備與第j個網絡關聯時接入資源塊的概率，v_j為M2M設備與第j個網絡關聯時的數目，每個網絡只能提供v_j用戶接入，即

假定M2M設備在同一個網絡中，選擇資源塊的概率是相等的，即

L_j為第j個網絡中資源塊的總數；

步驟3)、建模M2M設備傳輸速率；

所述M2M設備傳輸速率由香農公式得到，

其中，R_i，j表示第i個設備與第j個網絡關聯時傳輸速率，B_j表示第j個網絡的帶寬，h_i，j表示第i個設備與第j個網絡基站之間鏈路的信道增益，σ²為噪聲功率，p_i，m表示第i個設備與第m個網絡關聯時設備的發送功率，h_i，m表示第i個設備與第m個網絡基站之間鏈路的信道增益；

步驟4)、建模M2M設備網絡關聯及功率分配限制條件；

所述M2M設備網絡關聯及功率分配限制條件滿足如下條件：

I假設每個M2M設備只能選擇一個網絡進行接入，即

II第i個設備與第j個網絡關聯時，設備發送功率應低于其最大傳輸功率，即

其中，表示第i個設備的最大發送功率；

III第i個設備與第j個網絡關聯時，應滿足設備最小吞吐量的需求，即

其中，為第i個設備的最低傳輸速率；

步驟5)、基于網絡能耗最小化確定M2M設備網絡關聯及功率分配策略；

所述基于網絡能耗最小化確定M2M設備網絡關聯及功率分配策略為