一种能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法技术

本发明专利技术公开一种能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法。主要包括如下步骤：1、构建能量获取D2D异构网络优化频效能效的数学模型。2、化简频效能效优化的能量获取D2D异构网络的数学模型。3、多目标优化问题转化为单目标优化问题。4、基于凸优化理论求解α＞0时的频效能效优化问题。5、基于凸优化理论求解α＝0时的频效能效优化问题。6、基于梯度下降法求解频效能效优化问题。应用本发明专利技术，在保证CU用户QoS的前提下，解决了能量获取D2D异构网络中信道分配、传输时间分配、功率分配的优化问题，可以同时最大化系统频谱效率和能量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法
本专利技术属于无线网络
，能量获取D2D异构网络中频谱效率和能量效率α公平性优化的资源分配方法，涉及到蜂窝用户QoS约束、能量获取约束，通过求解通信系统中信道分配、功率分配和能量获取时间分配的联合优化问题，来最大化能量获取D2D异构网络的频谱效率和能量效率。
技术介绍
从以语音业务为代表的模拟通信系统，到如今即将大规模商用，具有广阔应用场景的第五代(5thGeneration，5G)移动通信系统，蜂窝通信网络在不断的进步与发展。在传统的蜂窝网络中，用户需要通过基站(BaseStation,BS)进行通信，利用上行链路通信与下行链路通信进行信息交互，这会降低信息的传输效率及资源利用率，同时由于智能接入设备及各种业务场景的大量增加，使得频谱资源日显匮乏，网络流量迅速上升，能量消耗不断增大。为提升网络容量，提高资源利用率，设备直通(Device-to-Device，D2D)通信技术应运而生，D2D通信即是设备到设备的通信，避免了蜂窝通信中用户数据通过网络中转传输，降低了基站负载，提高了传输效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：构建能量获取D2D异构网络优化频效能效的数学模型。/n步骤2：化简频效能效优化的能量获取D2D异构网络的数学模型。/n步骤3：多目标优化问题转化为单目标优化问题。/n步骤4：基于凸优化理论求解α＞0时的频效能效优化问题。/n步骤5：基于凸优化理论求解α＝0时的频效能效优化问题。/n步骤6：基于梯度下降法求解频效能效优化问题。/n

【技术特征摘要】
1.一种能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构建能量获取D2D异构网络优化频效能效的数学模型。
步骤2：化简频效能效优化的能量获取D2D异构网络的数学模型。
步骤3：多目标优化问题转化为单目标优化问题。
步骤4：基于凸优化理论求解α＞0时的频效能效优化问题。
步骤5：基于凸优化理论求解α＝0时的频效能效优化问题。
步骤6：基于梯度下降法求解频效能效优化问题。


2.根据权利要求1所述的能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法，其特征在于，步骤1中构建能量获取D2D异构网络优化频效能效的数学模型。定义数学模型的优化变量，包括信道分配变量表示t时槽D2D链路l是否复用信道i进行通信，D2D用户的传输功率变量表示第l对D2D用户在时槽t复用第i个信道的传输功率，CU用户的传输功率变量表示时槽t第i个CU用户的传输功率，D2D设备的传输时间变量表示时槽t第l对D2D链路的传输时间。定义第l对D2D链路的数据率为CU用户i的数据率为D2D发送设备的功率总和为最大化频谱效率和最大化能量效率的目标函数和定义多目标优化的数学模型Ρ1。


3.根据权利要求1所述的能量获取D2D异构网络中频效能效优化方法，其特征在于，步骤2中化简频效能效优化的能量获取D2D异构网络的数学模型。分析步骤1定义的数学模型Ρ1中的约束条件得到蜂窝用户传输功率的闭合表达式化简数学模型及其目标函数，化简之后的数学模型Ρ2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝祝芳，张立邦，谭林，高坚，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43