[發明專利]基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法

有效

• 申請號: 201911159295.6
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110913449B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉鑫一;王威;侯俊;龐繼龍;孟蕓;張陽;謝景麗;徐志麟
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H04W36/14
• 分類號: H04W36/14;H04W36/22;H04W36/30;H04W36/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 孟大帥

1.基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，其特征在于，首先通過用戶滿意度體驗函數得到效用函數權值系數、靈敏度因子和網絡發射功率初始值，并設定允許誤差；然后針對不同的網絡，利用香農容量定理計算得出不同網絡的最大信息傳輸速率；之后，利用牛頓迭代法計算所述最大信息傳輸速率對應的功率值，再將相鄰兩次迭代所得功率值之差的絕對值與允許誤差作比較，直到相鄰兩次迭代所得功率值之差的絕對值小于允許誤差時，結束牛頓迭代運算，得到最大信息傳輸速率對應的功率理論值，根據用戶滿意度體驗函數和所述功率理論值得到同一用戶在面對不同網絡時的滿意度，選擇具有最大滿意度效用函數值的網絡作為接入網；

其中，用戶滿意度體驗函數為γ≥2，γ為靈敏度因子，i＝1,2,3，p_i,avg為不同網絡的平均發射功率，p_i為不同網絡的發射功率。

2.根據權利要求1所述的基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1，初始化：根據用戶滿意度和體驗函數確定效用函數權值系數α和靈敏度因子γ，并確定當前用戶接入網絡的初始功率值p₀，以及λ₀并設定允許誤差c；

步驟2，根據香農容量定理，計算出不同網絡最大傳輸速率R_i^max的值；

步驟3，通過牛頓迭代法計算上標k表示第k次迭代，k＝0,1,2…；

步驟4，將步驟3所得第k+1次迭代得到的功率值p_i^k+1和第k次迭代得到的功率值p_i^k之差的絕對值與允許誤差c進行比較，如果|p_i^k+1-p_i^k|＜c，則返回理論值p_i^opt＝p_i^k+1，如果|p_i^k+1-p_i^k|≥c，則k＝k+1，直至找到滿足|p_i^k+1-p_i^k|＜c時，返回理論值p_i^opt＝p_i^k+1；得到理論最優功率值p_i^opt之后，根據用戶滿意度體驗函數以及回理論值p_i^opt得到滿意度效用函數值，選擇具有最大滿意度效用函數值的網絡作為接入網。

3.根據權利要求1所述的基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，其特征在于，步驟2中，香農容量定理具體表達為：香農公式β_i表示系統的頻譜效率，其中，i代表不同的網絡i＝1為4G網絡，i＝2為WLAN網絡，i＝3為WiMAX網絡。

4.根據權利要求2 所述的基于發射功率和用戶滿意度的網絡選擇方法，其特征在于，所述步驟3中，利用牛頓迭代法計算p_i^k+1值，具體如下：

對于最優的p_i值，首先使用牛頓迭代法，

令函數

其中上標k表示第k次迭代，n₀為噪聲功率密度，Bi為網絡i的帶寬，p_avg為平均發射功率，然后，通過計算得到一個更好的近似P^k+1的值為：

通過梯度下降法迭代獲得Largrange乘子λ_i，如下所示：

式中φ為大于0的常量。