【技术实现步骤摘要】
毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法
本专利技术涉及无线局域网
，尤其涉及一种毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法。
技术介绍
随着频谱资源日益短缺，第五代移动通信中引入了毫米波(mmWave)频谱。毫米波波段提供了巨大的频谱资源，通过多种多路复用技术可以大大提高信道容量。但是，毫米波波段的信号由于频率极高，路径损耗严重，容易受到建筑物、大气、雨水等障碍物的影响，导致接收端信号强度迅速下降。因此，在实际的毫米波网络中，建议采用高度密集部署以补偿显著的路径损失。近年来，在超密集毫米波网络中，用户关联(UA)与性能的联合优化一直是一个热点问题。例如，Nguyen，H.T等学者提出超密集毫米波网络中联合优化用户关联和功率分配(UA-PA)的方法，在保证每个用户终端的服务质量约束的同时，最大限度地提高了系统能效。又如，以网络效用最大化为目标，张海军等学者在开发一种基于超密集网络优化框架中，提出了一种感知负载的节能用户关联和功率分配(UA-PA)算法。又如，Wang，K等学者在非正交多址多小区...
【技术保护点】
1.一种毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤S1、获取毫米波网络中用户及毫米波基站的位置，并确定各用户与相应毫米波基站之间的关联性，且进一步结合各用户天线波束内外单位增益及其与关联毫米波基站之间的信号传输功率、信号传输距离、信号波长、带宽和噪声功率，计算出各用户的可达速率及其相应关联的毫米波基站的发射功率；/n步骤S2、基于所有用户的总可达速率和所有毫米波基站的总发射功率，构建系统整体能源效率函数，并结合所有用户可达速率的标准差和所有毫米波基站负载速率的标准差，构建出基于用户关联和毫米波基站发射功率为决策变量，以最大...
【技术特征摘要】
1.一种毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、获取毫米波网络中用户及毫米波基站的位置，并确定各用户与相应毫米波基站之间的关联性，且进一步结合各用户天线波束内外单位增益及其与关联毫米波基站之间的信号传输功率、信号传输距离、信号波长、带宽和噪声功率，计算出各用户的可达速率及其相应关联的毫米波基站的发射功率；
步骤S2、基于所有用户的总可达速率和所有毫米波基站的总发射功率，构建系统整体能源效率函数，并结合所有用户可达速率的标准差和所有毫米波基站负载速率的标准差，构建出基于用户关联和毫米波基站发射功率为决策变量，以最大化系统整体能源效率、最小化所有用户可达速率的标准差和最小化所有毫米波基站负载速率的标准差为目标的多目标优化函数；
步骤S3、采用预设的NSGA-II算法，对所述多目标优化函数中决策变量求最优解；
步骤S4、根据所求的决策变量的最优解，得到所述多目标优化函数的最终解并输出。
2.如权利要求1所述的毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
获取毫米波网络中的N个用户和M个毫米波基站；其中，毫米波基站集合为用户集合表示为
确定各用户与相应毫米波基站之间的关联性；其中，设置二元变量xij表示为关联变量；若xij＝1，则表示相关联；否则xij＝0，表示与不相关联；
根据公式确定各用户天线波束内外单位增益；其中，天线阵列的每个毫米波节点有天线波束宽度，Ga(θ)＝1表示天线在波束内实现单位增益，Ga(θ)＝0表示天线在波束外实现零增益；
确定各用户与关联毫米波基站之间的信号传输功率、信号传输距离、信号波长，以及根据公式计算出用户关联毫米波基站的接收功率；其中，表示第i个用户ui对应关联的第j个毫米波基站mBSj的发射功率；表示第i个用户ui与第j个毫米波基站mBSj之间的信号接收功率，dij表示第i个用户ui与第j个毫米波基站mBSj之间的信号传输距离；λ表示信号波长；α表示路径损耗指数，hij表示均值为零和方差为一的瑞利衰落系数；
确定噪声功率σ2，根据公式计算出第i个用户ui与第j个毫米波基站mBSj之间的信号噪声比，再根据公式计算出各用户的可达速率；其中，Rij表示与第j个毫米波基站mBSj关联的第i个用户ui的可达速率；W表示带宽。
3.如权利要求2所述的毫米波网络中用户多关联和下行功率分配的联合优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
确定...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐震洲，蔡雪冰，胡倩，金可仲，陈爱玲，陈龙，李胜昌，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。