An upstream transmission time optimization method for non-orthogonal access based on split search is proposed, which includes the following steps: (1) There are a total of I mobile users in the coverage of the base station. A new method is proposed to satisfy the quality of service of mobile users while minimizing the upstream transmission time of mobile users and the total energy consumption of all mobile users. Among them, the optimization problem is described as a non-convex optimization problem; (2) the ORRCM problem is equivalent to the ORRCM E problem; (3) the ORRCM E problem is equivalent to the D1 problem; in order to judge whether the D1 problem is feasible under the given value of theta, the D2 problem is proposed; based on the split search method, the upload amount of mobile users is calculated.
【技术实现步骤摘要】
一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法
本专利技术属于通信领域,一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法。
技术介绍
移动互联网业务的快速发展,对蜂窝无线接入网造成了巨大的流量压力。由于有限的无线资源,利用非正交接入技术使移动用户同时共用同一信道为无线接入提供一种有效的方法,实现在未来的5G网中超高吞吐量和大规模连接的目标。
技术实现思路
为了克服现有技术的上行传输时间较长、所有用户总能量消耗较大缺点,本专利技术提供一种最小化上行传输时间与所有用户总能量消耗的基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法,本专利技术针对上行传输时间过大的难点,主要考虑的是利用非正交接入技术来传输数据,研究了一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法,包括以下步骤:(1)在基站的覆盖范围下总共有I个移动用户,移动用户用集合表示,移动用户使用非正交接入技术同时向基站发送数据,其中移动用户i需要发送的数据量用表示;在保证发送完成所有移动用户数据量的条件下,最小化上行传输时间与所有移动用户总能量消耗的优化问题描述为如下所示的优化问题ORRCM(OverallRadioResourceConsumptionMinimization)问题,ORRCM指的是整体无线资源消耗最小化:ORRCM:0≤t≤Tmax(1-3)Variables:t下面将问题中的各个变量做一个说明,如下:α:上行传输时间的权重因子;β:上行传输总能量消耗的权重因子;t:移动用户发送数据到基站 ...
【技术保护点】
1.一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在基站的覆盖范围下总共有I个移动用户,移动用户用集合
【技术特征摘要】
1.一种基于对分搜索式的非正交接入上行传输时间优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在基站的覆盖范围下总共有I个移动用户,移动用户用集合表示,移动用户使用非正交接入技术同时向基站发送数据,其中移动用户i需要发送的数据量用表示;在保证发送完成所有移动用户数据量的条件下,最小化上行传输时间与所有移动用户总能量消耗的优化问题描述为如下所示的优化问题ORRCM问题,ORRCM指的是整体无线资源消耗最小化:0≤t≤Tmax(1-3)Variables:t下面将问题中的各个变量做一个说明,如下:α:上行传输时间的权重因子;β:上行传输总能量消耗的权重因子;t:移动用户发送数据到基站的上行传输时间,单位是秒;是关于t的函数,表示移动用户i为了在给定上行传输时间t内完成发送数据量所需要的最小发射功率,单位是瓦特;W:移动用户到基站的信道带宽,单位是赫兹;n0:信道背景噪声的频谱功率密度;giB:移动用户i到基站的信道功率增益;移动用户i需要发送到基站的数据量,单位是兆比特;移动用户i最大上传能量消耗,单位是焦耳;Tmax:移动用户发送数据到基站的最大上行传输时间,单位是秒;通过引入一个辅助变量求解ORRCM优化问题;(2)ORRCM问题表示如下:s.t.constraint(1-1)constraint(1-2)Variable:0≤t≤TmaxORRCM问题是在给定移动用户上传量的情况下找到最小的上行传输时间与所有用户总能量消耗,定义一个变量x,如下:ORRCM问题等价为ORRCM-E问题,“E”表示的是等价地,如下:定义移动用户i的函数Hi(x)的表达式如下:为了有效解决ORRCM-E问题,引入一个新变量θ,通过使用变量θ,ORRCM-E问题转化为D1问题如下:D1:minθVariable:θ求解D1问题的思路是:设定θ的上限是一个足够大的数,设定θ的下限是0,通过对θ进行对分搜索来找到最小的θ值,该θ值要同时确保D1问题可行,D1问题可行是指:在给定θ值条件下,D1问题中约束条件(2-4),(2-5)和(2-6)所产生有关于变量x的可行解集合为一个非空集合;否则,D1问题为不可行,即在给定θ值条件下约束条件(2-4),(2-5)和(2-6)所产生有关于变量x的可行解集合是一个空集;为了判断在给定θ值条件下D1问题是否可行,考虑如下D2问题:Variable:x如果D2问题的最优值输出Vθ≤0,则表示D1问题是可行的;否则,D1问题将是不可行的;接着,定义函数G(x)如下:因此,得到函数G(x)的一阶导数如下:从表达式(2-10)中观察得出是关于变量x的单调递增函数,所以通过求解的零点来求...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴远,张成,倪克杰,石佳俊,钱丽萍,黄亮,朱威,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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