[发明专利]一种毫米波异构网络资源分配联合优化方法

权利要求书

1.一种毫米波异构网络资源分配联合优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：建立异构网络系统模型，毫米波链路信道模型PL(d)，设置每个基站关联的用户数量；

S2：根据信道模型建立异构网络用户的SINR，系统吞吐量R_sum和系统能效η_EE；

S3：给出能效优化目标函数以及限制条件：

S4：融合Dinkelbach原理与DC原理将目标函数转化为两个凹函数之差F^*＝f₁-f₂；

S5：将f₂进行一阶泰勒展开得到此时为一个凹函数；

步骤S4-S5具体包括：将目标函数简单变型得到：

重构限制条件C3为从而从目标函数以及C2，C4中移除C_i,n；

然后利用惩罚函数法对变量C_i,n进行松弛，重构限制条件C5为：0≤C_i,n≤1，并额外引入一个限制条件：C6:(C_i,n-(C_i,n)²)≤0，从而使目标函数转化为一个连续优化问题；

引入惩罚项对目标函数进行重构得到：

s.t.C1-C6

其中λ称为惩罚因子，当λ取值足够大时与原目标函数等价，然后根据Dinkelbach原理将目标函数转化为：

然后构造两个辅助函数：

使目标函数转化为两个凹函数之差，将f₂进行一阶泰勒展开得到此时目标函数为一个凹函数，同理对限制条件C4进行变型，使整个优化函数转化为凸优化结构；

S6：初始化，能效η_EE^[s]，迭代次数s＝1，收敛阈值ζ＞0；

S7：当F^[s]＞ξ时，将η_EE^[s]代入到F^[s]之中，求得子信道分配矩阵C^[s]，功率分配矩阵P^[s]；

S8：将所求C^[s]，P^[s]代入F中得到η_EE^[s+1]；

S9：循环执行S7，S8直到F^[s]＜＝ξ时结束。

2.根据权利要求1所述的毫米波异构网络资源分配联合优化方法，其特征在于：步骤S1中，选取毫米波链路的路径损失函数为：

其中d₀为参考距离，f_c为载波频率，α_m为路损指数，ξ为阴影指数。

3.根据权利要求1所述的毫米波异构网络资源分配联合优化方法，其特征在于：步骤S2中，关联到基站j下并接入子信道n中的用户i的SINR表示为：其中，表示第j个基站为第i个用户分配的功率，表示子信道n上的信道增益，σ²表示高斯白噪声功率，表示用户受到的干扰。

4.根据权利要求1所述的毫米波异构网络资源分配联合优化方法，其特征在于：步骤S2中所述系统吞吐量为：

系统能效为：

其中，P_tot为系统总功耗。