[发明专利]两层异构无线网络中基于用户中断概率的鲁棒资源分配方法

权利要求书

1.一种两层异构无线网络中基于用户中断概率的鲁棒资源分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：初始化系统参数；所述系统参数包括飞蜂窝用户数M、系统带宽、子载波个数K、信道增益、中断概率阈值、干扰温度值、每个用户的最小速率请求及最大发射功率值；

S2：迭代初始化；设定迭代次数，获取信道信息，子载波分配；

S3：判断子载波分配因子是否只分配给一个用户，若是则进入S4；否则，返回S2；

S4：计算飞蜂窝用户的最优发射功率，并更新飞蜂窝用户的发射功率限制因子λ_m(t+1)、服务质量保护因子μ_m(t+1)和干扰功率控制因子υ(t+1)；

S5：判断飞蜂窝用户的数据速率是否大于等于最小速率若是，则进入S6；否则，进入S7；

S6：计算所有飞蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰功率，并判断是否小于等于干扰功率门限值，若满足，则进入S7；否则，进入S8；

S7：判断飞蜂窝用户在所有子载波上的发射功率总和是否小于等于最大发射功率；若是，则进入S8；否则，飞蜂窝用户的最优发射功率取最大发射功率并进入下一次迭代，返回S4；

S8：判断当前迭代次数是否大于最大迭代次数，若是，则结束，得出飞蜂窝用户的飞蜂窝用户的最优发射功率；否则，进入下一次迭代，返回S4。

2.根据权利要求1所述的鲁棒资源分配方法，其特征在于，所述S3具体为：根据公式判断子载波分配因子是否只分配给一个用户，其中，m∈[1,M]，k∈[1,K]，ρ_m,k为子载波分配因子，C_m代表飞蜂窝用户m的子载波集。

3.根据权利要求1所述的鲁棒资源分配方法，其特征在于，在S4中，所述的飞蜂窝用户的最优发射功率根据计算；其中，是迭代次数为t时得到的飞蜂窝用户最优发射功率，λ_m(t)是迭代次数为t时飞蜂窝用户发射功率限制因子，μ_m(t)是迭代次数为t时飞蜂窝用户服务质量保护因子，υ(t)是迭代次数为t时干扰功率控制因子，B表示子载波的带宽，表示飞蜂窝用户发射机到飞蜂窝接收机链路上的估计信道增益，ξ_m表示飞蜂窝用户发生中断事件的中断概率阈值，σ_m,k为背景噪声，Q(x)是高斯Q函数，υ_m,k为独立高斯分布模型的标准差，Δh_m,k服从均匀分布，即Δh_m,k∈[-δ_m,k,δ_m,k]，δ_m,k是不确定域的上界。

4.根据权利要求1所述的鲁棒资源分配方法，其特征在于，在S4中，所述的更新飞蜂窝用户的发射功率限制因子λ_m(t+1)、服务质量保护因子μ_m(t+1)和干扰功率控制因子υ(t+1)，其中λ_m(t+1)、μ_m(t+1)和υ(t+1)的表达式如下：

其中，d₁，d₂和d₃为λ_m(t+1)、μ_m(t+1)和υ(t+1)相应的更新步长；表示飞蜂窝用户m允许发射的最大发射功率，I^th表示宏用户接收机的干扰温度阈值，表示飞蜂窝用户m的最小速率要求，p_m,k(t)表示飞蜂窝用户m在子载波k上的发射功率，表示飞蜂窝用户发射机与宏用户接收机之间的估计信道增益；将子载波分配因子放大成连续变量，令s_m,k＝ρ_m,kp_m,k，表示由于真实的物理信道增益而导致的有效的数据速率，且[x]⁺＝max{0,x}。

5.根据权利要求1所述的鲁棒资源分配方法，其特征在于，所述S5具体为：根据飞蜂窝用户的最优发射功率结合公式计算飞蜂窝用户的数据速率；其中，是飞蜂窝用户的数据速率，ρ_m,k是飞蜂窝用户m在子载波k上的分配因子。

6.根据权利要求1所述的鲁棒资源分配方法，其特征在于，所述S6具体为：通过公式判断是否飞蜂窝用户对宏蜂窝用户的干扰功率小于等于干扰功率门限值；其中，I^th是干扰温度阈值，υ_m,k′是独立高斯分布Δg_m,k′的标准差，表示最坏准则下的干扰链路。