[发明专利]联合中继选择和功率分配的全双工D2D的能效优化方法

摘要

本发明公开了一种联合中继选择和功率分配的全双工D2D的能效优化方法，针对传统通信方式能量效率低的问题，首先根据全双工D2D用户组和全双工双向中继用户的位置分布来确定需要中继辅助传输的全双工D2D用户组，然后在频谱效率最低要求、最大允许传输功率的限制条件下构建全双工D2D用户组和全双工双向中继用户的功率分配矩阵，最后采用改进的匈牙利算法对全双工D2D用户组和全双工双向中继用户进行最优的中继选择，从而最大化系统总能量效率。本发明的技术方案还可以扩展到多小区的蜂窝网络场景中。

主权项

一种联合中继选择和功率分配的全双工D2D的能效优化方法，其特征在于：根据全双工D2D用户组和全双工双向中继用户的分布来进行最优的功率分配和中继选择，从而有效降低了总能耗，在频谱效率和用户功耗的限制条件下，最大化能量效率，包括如下步骤：(1)初始化所有全双工D2D用户组和全双工双向中继用户的位置；(2)筛选出需要中继辅助传输的全双工D2D用户组；(3)建立能量效率最大化的基本模型；(4)求出在第m(m∈[1,M])个全双工D2D用户组与第n(n∈[1,N])个全双工双向中继用户配对时，能够使能量效率最大化的最优功率分配；(5)根据步骤(2)中得出的需要中继辅助传输的全双工D2D用户组数M，若小于一个预定义的数量门限值MT，则采用枚举法得出最优中继选择；(6)根据步骤(2)中得出的需要中继辅助传输的全双工D2D用户组数M，若大于一个预定义的数量门限值MT，则采用改进的匈牙利算法求出最优中继选择方案；通过以上步骤，根据全双工D2D用户组和全双工双向中继用户的位置分布，结合频谱效率最低要求和最大允许传输功率的限制条件，在能量效率最大化的基本模型下，利用最优的迭代算法求得功率分配模型以调节各用户的传输功率，最后采用枚举法和改进的匈牙利算法来进行最优的中继选择，从而在保证最低频谱效率和最大允许传输功率的限制条件下最大化系统总能量效率。