[发明专利]small cell用户无线资源优化方法

说明书

本发明提供了一种small cell用户无线资源优化方法，包括在含small cell、宏蜂窝和D2D的异构网络中，建立small cell用户的能效函数数学模型；然后利用约束条件将原三维优化问题转化为一维优化问题；通过理论推导，证明此一维等效能效函数具备先增后减的曲线特性，即全局最优功率点存在；然后设计基于导数的二分法算法求解最优功率点。本发明能够提高异构网络中small cell用户的能效，满足绿色通信的要求。

技术领域

本发明涉及移动通信功率控制技术，尤其涉及一种small cell(小基站)用户无线资源优化方法。

背景技术

Small cell是低功率的无线接入节点，工作在授权的、非授权的频谱，可以覆盖10米到200米的范围，small cell是3G数据分流的重要成分，是管理LTE-A频谱的有效办法。

随着绿色通信日益受到人们的关注，如何通过功率控制以提高异构网络中smallcell的能效，是当前small cell技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种small cell用户无线资源优化方法，以提高small cell用户的能效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种small cell用户无线资源优化方法，其特征在于：该方法由以下4个步骤组成：

步骤1：在含small cell小基站、宏蜂窝和D2D的异构网络中，建立small cell用户能效的目标函数，如式(1)所示：

该目标函数包括如下约束条件：

1、蜂窝用户的最低传输速率要求，即其最低传输速率不能小于δ_C：

2、D2D的最低传输速率要求，即其最低传输速率不能小于δ_D：

3、small cell用户、D2D用户和宏蜂窝用户的最大传输功率限定：

P_S，P_C，P_D≤P_max

small cell中包含一个small cell用户；D2D对中包含两个D2D用户，其中一个为接收用户，另一个为发送用户；其中：P_S表示small cell用户的传输功率，h_SD表示smallcell用户与D2D对接收用户间的信道增益，h_SC表示small cell用户与宏基站间的信道增益，h_S表示small cell用户与小基站间的信道增益，P_D表示D2D对发射用户的传输功率，h_D表示D2D用户间的信道增益，P_C表示蜂窝用户的传输功率，h_CD表示蜂窝用户与D2D对接收用户间的信道增益，n₀表示噪声功率，P_circuit表示D2D用户的电路功率消耗，h_C表示蜂窝用户与宏基站间的信道增益，h_DC表示D2D对发射用户与宏基站间的信道增益，h_DS表示D2D对发射用户与小基站间的信道增益，h_CS表示蜂窝用户与小基站间的信道增益，max函数表示最大化smallcell用户能效的目标函数；