[发明专利]一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法

摘要

一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法，本发明涉及一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法。本发明是要解决目前采用联合分配方法分配带宽和功率从而实现最大化信道容量的算法中，没有考虑到主用户在一定时间间隔内出现的概率不同的问题而提出的一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法。该方法是通过步骤一、确定优化目标为最小化系统通信时延步骤二、对代入的情况下的目标函数采用牛顿迭代法求解，得到最优解和步骤三、求得Dij最优数值解Dij*等步骤实现的。本发明应用于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配领域。

主权项

一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法，其特征在于：一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法具体通过以下步骤实现的：步骤一、在M个认知用户的情况下，根据约束条件构建认知异构网络端到端系统模型，确定优化目标为最小化系统通信时延其中，M≥1，ti表示SUi通过Multi‑RAT传输数据Di所需的总时间，tij表示SUi通过RATj发送数据的时间，i＝1，2，...，M，j＝1，2，...，N；Multi‑RAT为多种无线电接入技术系统；PU表示各网络中的主用户，PU＝[PU1，PU2，…，PUN]，PUN表示N个主用户；SU表示各网络中的认知用户，SU＝[SU1，SU2...SUM]，SUM表示M个认知用户；RAT表示无线接入技术；步骤二、在给定SUi通过RATj传输的数据量情况下，约束条件为RATj有限的可用带宽总量Bj和SUi的有限可用功率总量Pj时，为验证目标函数的凹凸性，将目标函数简化为f1(B，P)，然后证明函数f1(B，P)为凸函数，采用凸优化方法，构建拉格朗日算子并利用KKT条件，对代入的情况下的目标函数采用牛顿迭代法求解，得到最优解和其中，B＝[B1，B2...BN]表示SU接入到各个网络时的带宽；B为目标函数中Bij的简化，即表示RAT分配给SU通信的带宽，P为目标函数中Pij的简化，表示SU分配给通过RAT通信的功率；Pij表示SUi分配给通过RATj通信的功率，Dij表示SUi通过RATj传输的数据量；Bij表示RATj分配给SUi通信的带宽，i＝1，2，...，M，j＝1，2，...，N；步骤三、根据和条件下求解应分配给每个RAT的数据Dij，并将Dij代入步骤二中，重新迭代求解带宽和功率值，然后再进行步骤三，直到两次计算差值小于给定阈值，迭代停止，求得Dij最优数值解Dij*；即完成了一种基于凸优化方法的认知异构网络联合资源分配的方法。