[發明專利]一種非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法

有效

• 申請號: 201810662110.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108848552B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 吳遠;倪克杰;楊曉維;張成;錢麗萍;黃亮
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W52/18
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于線性搜索式的非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法，包括以下步驟：(1)在給定一種解碼排序π^m的條件下,優化問題描述為一個非凸性優化問題；(2)將(P1?m)問題等價轉換為(P1?m?E)問題；將(P1?m?E)問題等價轉換為(P2)問題；提出(P2?Sub)問題；(3)提出基于線性搜索的算法P2?Algorithm，在智能終端的上傳量給定的情況下優化整體無線資源消耗；(4)提出算法OptOrder?Algorithm找到最優的解碼排序，輸出結果為全局最小整體無線資源消耗和全局最優上行傳輸時間。本發明提高了系統傳輸效率，節省帶寬資源，獲得更優質的無線網絡體驗質量。

技術領域

本發明屬于通信領域，一種基于線性搜索式的非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法。

背景技術

適應物聯網(Internet of Thing,IoT)應用的大規模連接已被視為未來5G蜂窩系統的重要目標。非正交多址接入(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)使一組智能終端(Smart Terminal,ST)能夠同時共享相同的頻譜信道進行傳輸，為實現頻譜高效數據傳輸的目標提供了一種有效的方法。我們考慮無線網絡中的上行鏈路傳輸，其中智能終端(例如智能手表)使用NOMA技術將其數據發送到接入熱點。我們旨在最大限度地減少整體無線資源消耗量，包括上行傳輸時間和上行傳輸總能量。

發明內容

為了克服現有技術的上行傳輸時間較長、智能終端能量消耗較大的不足，本發明提供一種最小化上行傳輸時間與智能終端總能量消耗的基于對分搜索式的非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法，本發明針對上行傳輸時間過大的難點，主要考慮的是利用非正交接入技術來傳輸數據，研究了一種基于線性搜索式的非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于線性搜索式的非正交接入最優解碼排序上行傳輸時間優化方法，包括以下步驟：

(1)在接入熱點的覆蓋范圍下總共有I個智能終端，智能終端用集合表示，也就是說，給定一組智能終端就有I！種解碼排序，智能終端使用非正交接入技術同時向接入熱點發送數據，其中智能終端i需要發送的數據量用表示；

在保證發送完成所有智能終端的數據量以及給定一種解碼排序π^m，其中m＝1，2，...，I！的條件下，最小化上行傳輸時間與所有智能終端總能量消耗的優化問題描述為如下所示的優化問題(P1-m)問題：

0≤t^m≤T^max (1-3)

Variables:t^m

下面將問題中的各個變量做一個說明，如下：

π^m(i)：給定解碼排序π^m的條件下，智能終端i的解碼順序；

α：上行傳輸時間的權重因子；

β：上行傳輸總能量消耗的權重因子；

t^m：智能終端發送數據到接入熱點的上行傳輸時間，單位是秒；

是關于t^m的函數，表示在第m種解碼排序π^m的情況下，智能終端i在給定上行傳輸時間t^m內完成發送數據量所需要的最小發射功率，單位是瓦特；

W：智能終端到接入熱點的信道帶寬，單位是赫茲；

n₀：信道背景噪聲的頻譜功率密度；