[發明專利]一種毫米波異構網絡資源分配聯合優化方法有效
| 申請號： | 202010198898.3 | 申請日： | 2020-03-19 |
| 公開（公告）號： | CN111447620B | 公開（公告）日： | 2022-05-17 |
| 發明（設計）人： | 龍懇;蔣明均;吳翰 | 申請（專利權）人： | 重慶郵電大學 |
| 主分類號： | H04W16/06 | 分類號： | H04W16/06;H04W16/22 |
| 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 |
| 地址： | 400065 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 毫米波 網絡資源 分配 聯合 優化 方法 | ||
1.一種毫米波異構網絡資源分配聯合優化方法，其特征在于：包括以下步驟：
S1：建立異構網絡系統模型，毫米波鏈路信道模型PL(d)，設置每個基站關聯的用戶數量；
S2：根據信道模型建立異構網絡用戶的SINR，系統吞吐量Rsum和系統能效ηEE；
S3：給出能效優化目標函數以及限制條件：
S4：融合Dinkelbach原理與DC原理將目標函數轉化為兩個凹函數之差F*＝f1-f2；
S5：將f2進行一階泰勒展開得到此時為一個凹函數；
步驟S4-S5具體包括：將目標函數簡單變型得到：
重構限制條件C3為從而從目標函數以及C2，C4中移除Ci,n；
然后利用懲罰函數法對變量Ci,n進行松弛，重構限制條件C5為：0≤Ci,n≤1，并額外引入一個限制條件：C6:(Ci,n-(Ci,n)2)≤0，從而使目標函數轉化為一個連續優化問題；
引入懲罰項對目標函數進行重構得到：
s.t.C1-C6
其中λ稱為懲罰因子，當λ取值足夠大時與原目標函數等價，然后根據Dinkelbach原理將目標函數轉化為：
然后構造兩個輔助函數：
使目標函數轉化為兩個凹函數之差，將f2進行一階泰勒展開得到此時目標函數為一個凹函數，同理對限制條件C4進行變型，使整個優化函數轉化為凸優化結構；
S6：初始化，能效ηEE[s]，迭代次數s＝1，收斂閾值ζ＞0；
S7：當F[s]＞ξ時，將ηEE[s]代入到F[s]之中，求得子信道分配矩陣C[s]，功率分配矩陣P[s]；
S8：將所求C[s]，P[s]代入F中得到ηEE[s+1]；
S9：循環執行S7，S8直到F[s]＜＝ξ時結束。
2.根據權利要求1所述的毫米波異構網絡資源分配聯合優化方法，其特征在于：步驟S1中，選取毫米波鏈路的路徑損失函數為：
其中d0為參考距離，fc為載波頻率，αm為路損指數，ξ為陰影指數。
3.根據權利要求1所述的毫米波異構網絡資源分配聯合優化方法，其特征在于：步驟S2中，關聯到基站j下并接入子信道n中的用戶i的SINR表示為：其中，表示第j個基站為第i個用戶分配的功率，表示子信道n上的信道增益，σ2表示高斯白噪聲功率，表示用戶受到的干擾。
4.根據權利要求1所述的毫米波異構網絡資源分配聯合優化方法，其特征在于：步驟S2中所述系統吞吐量為：
系統能效為：
其中，Ptot為系統總功耗。
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