[发明专利]一种异构网络中基于能效公平的资源分配和功率控制方法

摘要

本发明公开了一种OFDMA两层异构网络系统中基于能效公平的资源分配和功率控制方法。在给定跨层干扰约束限制的条件下，该发明致力于求解飞蜂窝网络系统能效公平的资源块分配和功率控制策略。对于这样一个非凸并混合了整形变量的多目标分式优化问题，该发明依据分式规划理论进行转换并采用广义丁克尔巴赫算法(Generalized Dinkelbach’s Algorithm,GDA)进行求解。特别的，对于GDA算法中的子问题，该发明设计了一种飞蜂窝间信息交互有限的分布式算法并最终获得了最优的资源分配与功率控制策略。通过计算机仿真验证，该发明方法可以有效提高网络系统的最低能效以及公平性。

主权项

1.一种异构网络中基于能效公平的资源分配和功率控制方法，其特征在于，该方法采用丁克尔巴赫算法(GDA)优化网络系统的能效，首先初始化误差精度e，迭代次数l和能量效率λ_l；然后进行GDA算法的迭代运算，每次迭代在给定的约束条件下求解子问题计算本轮迭代的最小目标值函数值及下轮迭代的最小能量效率直到最小目标函数值小于预先设定的误差精度e；其中C⁽ⁱ⁾为第i个飞蜂窝的吞吐量，为第i个飞蜂窝总的功率消耗，M为异构网络中飞蜂窝的数量，P、A分别表示整个飞蜂窝网络的功率分配以及资源分配策略；求解GDA算法子问题的具体步骤包括：(1)各飞蜂窝基站i(FBS)计算各自目标函数值并收集来自其它FBS的目标函数值，根据目标函数值计算目标距离，并将目标距离和能效广播；(2)各FBS计算本轮循环下的最优功率分配策略，并根据最优功率分配策略得到资源分配策略；(3)各FBS根据功率与资源分配策略计算最优的目标函数值并与目标距离相比较，若目标函数值小于目标距离，则获得本轮循环下的最优功率控制与资源块分配策略；否则固定资源块分配策略根据目标函数的单调特性采用二分法获得该轮循环下的目标功率控制策略，并根据该目标功率策略更新资源块分配策略。