[发明专利]一种面向D2D中继网络的低复杂度在线资源分配优化算法

摘要

本发明涉及一种面向D2D中继网络的低复杂度在线资源分配优化算法，从长期优化的角度跨层优化网络层的到达速率和物理层的传输速率，在保障网络稳定性的同时，提高了D2D用户的满意度。通过李雅普诺夫优化算法将长期的优化问题转化成一系列短期的问题，将最初的优化目标解耦成互相独立的速率控制和功率分配子问题。由于速率控制问题的凸优化性质，可以用KKT(Karush‑Kuhn‑Tucher)条件求解最优的到达速率。同时，随着网络中D2D对的动态增长和功率变量的耦合性质，传统的功率分配方法求解最优功率面临较高的计算复杂度。因此，本发明采用了交替方向乘子法迭代地更新初始变量和对偶变量，通过解耦协调的方式以较低复杂度获得最优功率分配。

主权项

1.一种面向D2D中继网络的低复杂度在线资源分配优化算法，其特征在于：1)通过李雅普诺夫优化方法将长期的网络优化问题转化为短期优化问题，制定了一种有效的跨层资源分配方案；通过联合优化网络层的速率控制和物理层的功率分配子问题，降低网络时延和提高网络稳定性；2)针对网络中D2D设备数量的不断增长，传统资源分配方法的计算复杂度将呈指数级增长；提出一种基于交替方向乘子法的功率分配方案，以降低算法的计算复杂度。