基于波束传输的非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法技术方案

本发明专利技术涉及基于波束传输的非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法，属于频谱共存技术领域。包括：1)求出每个MT与每个BS间的路径损耗，再求信号功率；2)计算所有“BS‑MT对”的可达数据速率；3)建立异构网络吞吐量优化模型，基于二进制接入决策变量优化吞吐量求出最大的异构网络吞吐量；4)将异构网络吞吐量优化模型转化为等价凸优化模型，并优化至模型收敛，得到收敛解；5)将收敛解连续值映射到二进制值；6)遍历映射的二进制值，求出所有MT处的信号能量强度，获得最佳接收机ED阈值。本方法基于异构网络部署密度设计最佳接收机ED阈值，使得异构网络吞吐量最大化，且异构网络部署的越密集，吞吐量提升效果越明显。

【技术实现步骤摘要】
基于波束传输的非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法
本专利技术涉及基于波束传输的非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法，属于频谱共存

技术介绍
近年来，智能终端数量的快速增长，使得频谱资源的竞争更加激烈。为了满足通信量爆炸式增长的需求，利用非授权频谱是提高通信系统容量的一个很有前途的解决方案，已成为蜂窝网络研究领域的一个热点问题。主要的非授权频段约为2.4GHz、5GHz和60GHz。在2.4GHz左右，非授权频段带宽为90MHz；在5GHz左右，非授权频段带宽为900MHz；在60GHz左右，由于大部分频谱尚未分配，带宽巨大。然而，已经有一些通信系统在这些频带中工作，例如802.11b/g/n工作在2.4GHz，802.11n/ac工作在5GHz，802.11ad/ay(也称为WiGig)工作在60GHz。因此，为了使蜂窝网络利用这些非授权频带，学界提出了占空比机制和LBT(Listen-Before-Talk)机制来解决共存问题。然而，5G网络使用的是非授权频谱NR-U(NewRadio-Unlicensed)，无法基于所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法，其特征在于：包括：/n步骤1：遍历BS和MT，先求出每个MT与每个BS之间的路径损耗，再基于该路径损耗求信号功率；/n步骤2：计算所有“BS-MT对”的可达数据速率；/n步骤3：通过公式(5)建立异构网络吞吐量优化模型，并基于二进制接入决策变优化吞吐量，求出最大的异构网络吞吐量：/n

【技术特征摘要】
1.基于非授权频谱共存系统中ED阈值设计方法，其特征在于：包括：
步骤1：遍历BS和MT，先求出每个MT与每个BS之间的路径损耗，再基于该路径损耗求信号功率；
步骤2：计算所有“BS-MT对”的可达数据速率；
步骤3：通过公式(5)建立异构网络吞吐量优化模型，并基于二进制接入决策变优化吞吐量，求出最大的异构网络吞吐量：



其中，W为带宽，N0表示噪声功率谱密度；xk,k为第k个MT和与其对应的第k个BS之间的二进制接入决策变量，xj,j为第j个MT和与其对应的第j个BS之间的二进制接入决策变量，Pk,k为第k个MT从其对应的第k个BS接收到的平均信号功率，Pk,j为第k个MT从第j个BS接收到的平均信号功率；
且



其中，Pth表示MT处的ED阈值，Ik表示第k个MT处接收到的干扰；
步骤4：将步骤3建立的异构网络吞吐量优化模型，基于内逼近框架的单层迭代转化为等价凸优化模型，并进行优化至模型收敛，得到收敛解，具体为：
步骤4.1将二元变量xk,k松弛为连续决策变量0≤xk,k≤1；
步骤4.2基于内逼近框架的单层迭代将优化模型(5)转化为公式(6)的等价凸优化模型：












zk≥N0W+∑j≠kxj,jPk,j(3e)



其中，t是新引入的吞吐量变量、是新引入的一阶导变量、是新引入的第k个MT处接收到的干扰信号变量、是新引入的第k个MT处接收到的有用信号变量；上标n代表第n次迭代，其初始值为1；
步骤4.3求解凸优化模型(6)，第n次迭代后的解作为第n+1次迭代的初始点进行求解，更新模型(6)的期望值和其他相关变量，直到收敛，得到收敛解；
其中，收敛解，记为x*，该x*为一连续值；
步骤5：将步骤4得到的收敛解x*映射为二进制值；
步骤6：遍历映射的二进制值，求出所有MT处的信号能量强度，获得最佳接收机ED阈值Pth；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鸣，王文欣，费泽松，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11