[發明專利]兩層異構無線網絡中基于用戶中斷概率的魯棒資源分配方法

有效

• 申請號: 201711002186.4
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107567055B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 徐勇軍;胡圓;舒凡一;李國權
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04B17/391;H04L5/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種兩層異構無線網絡中基于用戶中斷概率的魯棒資源分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：初始化系統參數；所述系統參數包括飛蜂窩用戶數M、系統帶寬、子載波個數K、信道增益、中斷概率閾值、干擾溫度值、每個用戶的最小速率請求及最大發射功率值；

S2：迭代初始化；設定迭代次數，獲取信道信息，子載波分配；

S3：判斷子載波分配因子是否只分配給一個用戶，若是則進入S4；否則，返回S2；

S4：計算飛蜂窩用戶的最優發射功率，并更新飛蜂窩用戶的發射功率限制因子λ_m(t+1)、服務質量保護因子μ_m(t+1)和干擾功率控制因子υ(t+1)；

S5：判斷飛蜂窩用戶的數據速率是否大于等于最小速率若是，則進入S6；否則，進入S7；

S6：計算所有飛蜂窩用戶對宏蜂窩用戶的干擾功率，并判斷是否小于等于干擾功率門限值，若滿足，則進入S7；否則，進入S8；

S7：判斷飛蜂窩用戶在所有子載波上的發射功率總和是否小于等于最大發射功率；若是，則進入S8；否則，飛蜂窩用戶的最優發射功率取最大發射功率并進入下一次迭代，返回S4；

S8：判斷當前迭代次數是否大于最大迭代次數，若是，則結束，得出飛蜂窩用戶的飛蜂窩用戶的最優發射功率；否則，進入下一次迭代，返回S4。

2.根據權利要求1所述的魯棒資源分配方法，其特征在于，所述S3具體為：根據公式判斷子載波分配因子是否只分配給一個用戶，其中，m∈[1,M]，k∈[1,K]，ρ_m,k為子載波分配因子，C_m代表飛蜂窩用戶m的子載波集。

3.根據權利要求1所述的魯棒資源分配方法，其特征在于，在S4中，所述的飛蜂窩用戶的最優發射功率根據計算；其中，是迭代次數為t時得到的飛蜂窩用戶最優發射功率，λ_m(t)是迭代次數為t時飛蜂窩用戶發射功率限制因子，μ_m(t)是迭代次數為t時飛蜂窩用戶服務質量保護因子，υ(t)是迭代次數為t時干擾功率控制因子，B表示子載波的帶寬，表示飛蜂窩用戶發射機到飛蜂窩接收機鏈路上的估計信道增益，ξ_m表示飛蜂窩用戶發生中斷事件的中斷概率閾值，σ_m,k為背景噪聲，Q(x)是高斯Q函數，υ_m,k為獨立高斯分布模型的標準差，Δh_m,k服從均勻分布，即Δh_m,k∈[-δ_m,k,δ_m,k]，δ_m,k是不確定域的上界。

4.根據權利要求1所述的魯棒資源分配方法，其特征在于，在S4中，所述的更新飛蜂窩用戶的發射功率限制因子λ_m(t+1)、服務質量保護因子μ_m(t+1)和干擾功率控制因子υ(t+1)，其中λ_m(t+1)、μ_m(t+1)和υ(t+1)的表達式如下：

其中，d₁，d₂和d₃為λ_m(t+1)、μ_m(t+1)和υ(t+1)相應的更新步長；表示飛蜂窩用戶m允許發射的最大發射功率，I^th表示宏用戶接收機的干擾溫度閾值，表示飛蜂窩用戶m的最小速率要求，p_m,k(t)表示飛蜂窩用戶m在子載波k上的發射功率，表示飛蜂窩用戶發射機與宏用戶接收機之間的估計信道增益；將子載波分配因子放大成連續變量，令s_m,k＝ρ_m,kp_m,k，表示由于真實的物理信道增益而導致的有效的數據速率，且[x]⁺＝max{0,x}。

5.根據權利要求1所述的魯棒資源分配方法，其特征在于，所述S5具體為：根據飛蜂窩用戶的最優發射功率結合公式計算飛蜂窩用戶的數據速率；其中，是飛蜂窩用戶的數據速率，ρ_m,k是飛蜂窩用戶m在子載波k上的分配因子。

6.根據權利要求1所述的魯棒資源分配方法，其特征在于，所述S6具體為：通過公式判斷是否飛蜂窩用戶對宏蜂窩用戶的干擾功率小于等于干擾功率門限值；其中，I^th是干擾溫度閾值，υ_m,k′是獨立高斯分布Δg_m,k′的標準差，表示最壞準則下的干擾鏈路。