一种发射功率的设置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线通信技术，特别涉及一种发射功率的设置方法及装置，用以提高中继接入网的资源分配能力。该方法为：采用遗传粒子群迭代优化算法，不断更新粒子种数，并基于迭代更新的粒子种群，挑选出令系统中断概率达到最优的功率分配因子，从而基于获得的功率分配因子配置基站源节点的发射功率以及配置各个中继节点的发射功率。这样，能够在不断迭代过程中快速获得性能最优的功率分配因子，从而更好地降低了系统中继概率，进而能够更合理、灵活地配置基站源节点和各个中继节点的发射功率，有效提高了中继接入网的资源分配能力，避免了资源浪费的情况发生，同时，还具有收敛速度快，差错率低的优点。

A Setting Method and Device of Transmitting Power

The invention relates to wireless communication technology, in particular to a transmitting power setting method and device for improving the resource allocation capability of a relay access network. The method is to use the genetic particle swarm optimization algorithm to update the number of particles continuously, and select the power allocation factor which makes the system outage probability reach the optimal one based on the iterated particle swarm, so as to configure the transmission power of the base station source node and the transmission power of each relay node based on the obtained power allocation factor. In this way, the optimal power allocation factor can be obtained quickly in the process of continuous iteration, so that the relay probability of the system can be better reduced, and the transmission power of the base station source node and each relay node can be configured more reasonably and flexibly. The resource allocation capability of the relay access network can be effectively improved, and the waste of resources can be avoided. At the same time, the convergence speed is also achieved. Fast and low error rate.

【技术实现步骤摘要】
一种发射功率的设置方法及装置
本专利技术涉及无线通信技术，特别涉及一种发射功率的设置方法及装置。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，无线移动通信网络面临的主要挑战将是如何有效的扩大无线通信的范围，提升系统容量及提高小区边缘用户的传输速率来面对多样化的服务要求。为了应对这一挑战，目前已提出了一种全新的接入网中继网络架构，即将软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork，SDN)引入异构接入网，从而提高中继接入网的智能化，更加高效灵活的管理无线资源。在SDN中，控制平面与数据平面相分离，作为一种全新的网络体系架构，该架构将网络视为完整的操作系统，将应用程序从底层硬件设备中抽取出来，使得与管理相关的功能在集中式的功率控制器中实现。因此，通过集中式的功率控制器可以对全局网络的管理实现网络智能化。参阅图1所示，以多中继下行场景为例，基站源节点(记为S)位于小区中心，小区中有多个移动终端(记为D)及N(N≥1)个中继节点(记为R)，基站源节点通过中继节点为其中一个移动终端服务，其中，假设系统不中断条件的最小数据传输速率为Rminbit/s/Hz，信道均为瑞利衰落。为了能够令基站源节点和中继节点均满足上述Rminbit/s/Hz，需要对基站源节点的发射功率P0和中继节点的发射功率Pr进行相应配置，现有技术下，系统的总发射功率P是预先配置的，通常情况下，SDN中的控制器是基于P，采用资源平均分配的方式配置P0和Pr。然而，采用这种资源平均分配的方式，并不能根据基站源节点和中继节点的实际业务能力配置最为合适的发射功率，若发射功率配置较大，如，超出基站源节点和中继节点的实际业务能力，则会造成基站源节点和中继节点超负荷运行，而若发射功率配置较小，则会造成基站源节点和中继节点的使用率过低，从而造成系统资源浪费，影响系统吞吐量。有鉴于此，如何利用SDN的集中控制能力提高中继接入网的资源分配能力受到了越来越多的关注。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种发射功率的设置方法及装置，用以提高中继接入网的资源分配能力。本专利技术实施例提供的具体技术方案如下：一种发射功率的设置方法，包括：针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，其中，所述信号相关参数至少包含功率分配因子；按照设定的迭代总次数，循环执行以下操作：分别针对最新的粒子种群中的每一个粒子，执行以下操作；从所述一个粒子的每一种位置坐标中，选取令所述系统中继概率的表达式取值最小的位置坐标，作为所述一个粒子的个体最优位置，其中，一个粒子的一种位置坐标表示一个功率分配因子的取值；从所有粒子对应的个体最优位置中，选取令所述系统中继概率的表达式最小的位置坐标，作为所述粒子种群的全局最优位置；按照预设方式对所述粒子种群进行更新；采用最终获得的全局最优位置作为功率分配因子，配置基站源节点的发射功率，以及配置各个中继节点的发射功率。可选的，针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；从当前所有中继节点中，筛选出满足以下条件的中继节点组成第一集合：基站源节点到中继节点的信噪比不低于预设的系统最低信噪比；从第一集合中，选择满足以下条件的中继节点作为目标中继节点：中继节点到目的节点的信噪比最大。可选的，基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，包括至少基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和中继节点之间的信道增益的方差，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得系统中断概率的表达式。可选的，至少基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和中继节点之间的信道增益的方差，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得最小系统中断概率的表达式，包括：基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得基站源节点到目的节点之间的第一链路的中断概率的表达式；基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和目标中继节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得基站源节点到目标中继节点之间的第二链路的中断概率的表达式；基于预设的基站源节点到中断节点的第一系统预设信噪比门限，预设的中继节点到目的节点的第二系统信噪比门限，基站源节点和目标中继节点之间的信道增益的方差、基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，获得所述第二链路不中断条件眄，目标中继节点到目的节点之间的第三链路的中继概率的表达式；基于所述第一链路的中断概率的表达式，所述第二链路的中断概率的表达式，所述第三链路的中断概率的表达式，获得系统中断概率的表达式。可选的，按照预设方式对所述粒子种群进行更新：需要采用预设的惯性因子、预设的学习因子、预设的随机数，以及当前的迭代次数，对各个粒子的速度和位置坐标进行更新；从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的交叉算法或/和变异算法生成新的粒子，获得新的粒子种群。可选的，从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的交叉算法生成新的粒子，包括：按照设定的交叉概率从当前的粒子种群中随机选择相应数量的粒子；基于粒子更新后的速度和位置坐标对选取的粒子执行交叉操作，生成新的粒子。可选的，从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的变异算法生成新的粒子，包括：根据预设的变异概率从当前的粒子种群中随机选择相应数量的粒子个体；基于粒子更新后的速度和位置坐标对选取的粒子执行变异操作，生成新的粒子个体。一种发射功率的设置装置，包括：选择单元，用于针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；计算单元，用于基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，其中，所述信号相关参数至少包含功率分配因子；迭代单元，用于按照设定的迭代总次数，循环执行以下操作：分别针对最新的粒子种群中的每一个粒子，执行以下操作；从所述一个粒子的每一种位置坐标中，选取令所述系统中继概率的表达式取值最小的位置坐标，作为所述一个粒子的个体最优位置，其中，一个粒子的一种位置坐标表示一个功率分配因子的取值；从所有粒子对应的个体最优位置中，选取令所述系统中继概率的表达式最小的位置坐标，作为所述粒子种群的全局最优位置；按照预设方式对所述粒子种群进行更新；配置单元，用于采用最终获得的全局最优位置作为功率分配因子，配置基站源节点的发射功率，以及配置各个中继节点的发射功率。可选的，针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点时，所述选择单元用于；从当前所有中继节点中，筛选出满足以下条件的中继节点组成第一集合：基站源节点到中继节点的信噪比不低于预设的系统最低信噪比；从第一集合中，选择满足以下条件的中继节点作为目标中继节点：中继节点到目的节点的信噪比最大。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发射功率的设置方法，其特征在于，包括：针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，其中，所述信号相关参数至少包含功率分配因子；按照设定的迭代总次数，循环执行以下操作：分别针对最新的粒子种群中的每一个粒子，执行以下操作；从所述一个粒子的每一种位置坐标中，选取令所述系统中继概率的表达式取值最小的位置坐标，作为所述一个粒子的个体最优位置，其中，一个粒子的一种位置坐标表示一个功率分配因子的取值；从所有粒子对应的个体最优位置中，选取令所述系统中继概率的表达式最小的位置坐标，作为所述粒子种群的全局最优位置；按照预设方式对所述粒子种群进行更新；采用最终获得的全局最优位置作为功率分配因子，配置基站源节点的发射功率，以及配置各个中继节点的发射功率。

【技术特征摘要】
1.一种发射功率的设置方法，其特征在于，包括：针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，其中，所述信号相关参数至少包含功率分配因子；按照设定的迭代总次数，循环执行以下操作：分别针对最新的粒子种群中的每一个粒子，执行以下操作；从所述一个粒子的每一种位置坐标中，选取令所述系统中继概率的表达式取值最小的位置坐标，作为所述一个粒子的个体最优位置，其中，一个粒子的一种位置坐标表示一个功率分配因子的取值；从所有粒子对应的个体最优位置中，选取令所述系统中继概率的表达式最小的位置坐标，作为所述粒子种群的全局最优位置；按照预设方式对所述粒子种群进行更新；采用最终获得的全局最优位置作为功率分配因子，配置基站源节点的发射功率，以及配置各个中继节点的发射功率。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对作为信号接收对象的目的节点，选择目标中继节点；从当前所有中继节点中，筛选出满足以下条件的中继节点组成第一集合：基站源节点到中继节点的信噪比不低于预设的系统最低信噪比；从第一集合中，选择满足以下条件的中继节点作为目标中继节点：中继节点到目的节点的信噪比最大。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于基站源节点、目标中继节点和目的节点中两两节点之间的信号相关参数，获得系统中断概率的表达式，包括至少基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和中继节点之间的信道增益的方差，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得系统中断概率的表达式。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，至少基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和中继节点之间的信道增益的方差，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得最小系统中断概率的表达式，包括：基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得基站源节点到目的节点之间的第一链路的中断概率的表达式；基于功率分配因子，预设的最低传输速率，基站源节点和目标中继节点之间的信道增益的方差，预设的基站源节点和各个中继节点的总发射功率以及系统噪声功率，获得基站源节点到目标中继节点之间的第二链路的中断概率的表达式；基于预设的基站源节点到中断节点的第一系统预设信噪比门限，预设的中继节点到目的节点的第二系统信噪比门限，基站源节点和目标中继节点之间的信道增益的方差、基站源节点和目的节点之间的信道增益的方差，获得所述第二链路不中断条件眄，目标中继节点到目的节点之间的第三链路的中继概率的表达式；基于所述第一链路的中断概率的表达式，所述第二链路的中断概率的表达式，所述第三链路的中断概率的表达式，获得系统中断概率的表达式。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，按照预设方式对所述粒子种群进行更新：需要采用预设的惯性因子、预设的学习因子、预设的随机数，以及当前的迭代次数，对各个粒子的速度和位置坐标进行更新；从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的交叉算法或/和变异算法生成新的粒子，获得新的粒子种群。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的交叉算法生成新的粒子，包括：按照设定的交叉概率从当前的粒子种群中随机选择相应数量的粒子；基于粒子更新后的速度和位置坐标对选取的粒子执行交叉操作，生成新的粒子。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，从当前的粒子种群中选取一定数量的粒子，再基于选取出的粒子更新后的速度和位置坐标，采用预设的变异算法生成新的粒子，包括：根据预设的变异概率从当前的粒子种群中随机选择相应数量的粒子个体；基于粒子更新后的速度和位置坐标对选取的粒子执行变异操作，生成新的粒子个体。8.一种发射功率的设置装置，其特征在于，包括：选择单元，用于针对作为信号接收对象的目...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈月云，赵庸旭，周继红，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11