蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法组成比例

技术编号:12008261 阅读:119 留言:0更新日期:2015-09-05 00:57
本发明专利技术公开了一种蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法,包括以下步骤:步骤10)进行初始化操作:步骤20)蜂窝用户检测干扰,生成定价因子,并广播给每个D2D用户;步骤30)D2D用户根据蜂窝用户广播的定价因子确定发射功率,进行信息的传输;步骤40)各D2D用户接收各蜂窝用户广播的定价因子λm,k(t+1),判断是否更新功率:如果则D2D用户停止功率更新;如果则返回步骤20),直至ε表示判断阈值。该功率分配方法,可以实现在蜂窝用户干扰容忍约束下D2D用户速率最优的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及D2D用户的功率分配方法,具体来说,涉及蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法
技术介绍
随着通信技术的飞速发展,为满足移动用户对高速业务的需求,5G关键技术中的设备与设备(对应英文为:Device-to-Device;文中简称:D2D)技术将允许某些通信设备不必经过基站而直接进行通信,也就是可以像蓝牙功能那样以点对点的方式进行数据的传输。D2D技术作为下一代蜂窝移动通信系统的关键技术,以提升系统容量为目标,允许蜂窝用户和D2D用户通过无干扰或者存在干扰两种形式进行通信。前者由于不同的频率资源被蜂窝用户和D2D用户分开使用,频谱效率不高。对于后者,蜂窝用户和D2D用户之间的干扰来源于彼此对相同频率的复用。在这种场景下,D2D用户对蜂窝用户的干扰就始终存在,从而可能极大地降低蜂窝用户的用户体验。具体说来,当相同的频率资源同时被蜂窝用户和D2D用户使用时,蜂窝用户很有可能将受到来自D2D用户的无法容忍的干扰,导致蜂窝用户的通信质量下降。这在某种程度上来说是不允许的。因此,如何将D2D用户产生的干扰控制在理想的范围、同时最大程度提高D2D用户的通信速率,成为蜂窝异构网络中亟待解决的关键问题。同时,由于蜂窝异构网络中各个D2D用户对于网络全局信息的了解非常有限,因此集中式的算法难以实施。另外,集中式的算法会带来非常大的计算复杂度,尤其是在D2D用户数目很多的情况下。所以,分布式算法对于蜂窝异构网络中的蜂窝用户和D2D用户间干扰协调来说是非常重要的。现已有多种理论应用于蜂窝异构网络中的分布式资源管理。而博弈论作为一种描述、反映参与人的策略选择动机以便找到参与人问题最优解的方法,已成为以分布式方法解决最优化问题的重要工具。博弈论又被称为“对策论”,是研究公式化了的激励结构间相互作用的一种重要数学工具。它能有效解决理性决策者之间竞争或合作的问题。博弈包含非合作博弈和合作博弈。非合作博弈考虑博弈中个人的预测行为和实际行为,分析每个理性而自私的参与者会做出怎样的决策,以及博弈最终可能出现的结果是什么。非合作博弈理论已经为解决无线通信网络中的诸多问题提供了完备的理论工具。具体来说,通过设计特定的效用函数和定价机制,其后通过迭代求解使得每个用户“自动”地达到系统所期望的性能,即一种相对稳定的动态平衡——“纳什均衡”。
技术实现思路
技术问题:针对现有蜂窝用户和D2D用户干扰协调技术在分布式实现、算法复杂度、D2D用户性能等性能方面的不足,本专利技术提供一种蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法,可以实现在蜂窝用户干扰容忍约束下D2D用户速率最优的目的。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术实施例采用如下的技术方案:一种蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法,设迭代时隙t=1、2、…、T,T表示最大迭代次数,表示D2D用户i在迭代时隙t的发射功率,表示蜂窝用户m在迭代时隙t针对k信道反馈回的定价因子,其中,i∈N′,N′表示D2D用户的集合,N′={1、2、…、N本文档来自技高网
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蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法

【技术保护点】
一种蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法,其特征在于,设迭代时隙t=1、2、…、T,T表示最大迭代次数,表示D2D用户i在迭代时隙t的发射功率,表示蜂窝用户m在迭代时隙t针对k信道反馈回的定价因子,其中,i∈N′,N′表示D2D用户的集合,N′={1、2、…、N},N表示D2D用户的总数;m∈M′,M′表示蜂窝用户集合,M′={1、2、…、M},M表示蜂窝用户的总数;k∈K′,K′表示信道集合,K′={1、2、…、K},K表示信道总数;该方法包括以下步骤:步骤10)进行初始化操作:步骤20)蜂窝用户检测干扰,生成定价因子,并广播给每个D2D用户;步骤30)D2D用户根据蜂窝用户广播的定价因子确定发射功率,进行信息的传输;步骤40)各D2D用户接收各蜂窝用户广播的定价因子λm,k(t+1),判断是否更新功率:如果则D2D用户停止功率更新;如果则返回步骤20),直至ε表示判断阈值。

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝异构网络中D2D用户速率最大化的功率分配方法,其特征在于,
设迭代时隙t=1、2、…、T,T表示最大迭代次数,表示D2D用户i在迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡跃明段博文郑建超杨文东吴丹
申请(专利权)人:中国人民解放军理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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