[发明专利]用于近场通信或D2D通信的二级用户动态功率控制方法

权利要求书

1.用于近场通信或D2D通信的二级用户动态功率控制方法，其特征是：在存在动态拓扑变化的区域性网络中，该方法由以下步骤实现：

步骤一、初始化：主系统获得每个节点的二维坐标信息和每个节点上报的信道状态信息；所述节点包括全部一级节点和二级节点；

步骤二、在每个节点的发射功率恒定，且均为系统运行的最大发生功率的情况下，根据初始化中每个二级节点使用任意频点的映射关系和节点上报的在每个频点上的信道增益情况，计算二级节点对一级节点造成的平均干扰和一级节点对二级节点造成的干扰情况，所述干扰情况的衡量指标是节点设备接收信号的信干噪声比；

主系统根据每个二级节点的干扰情况，对变量功率求导，并判断导数是否大于或等于预设的一号阈值，如果判断结果为是，则执行步骤二一；如果判断结果为否，则执行步骤二二；所述变量功率是主系统需要求解计算的未知变量，即：一级节点或二级节点的当前发射功率值；

步骤二一、剔除该导数对应的二级节点，并对其进行记录，主系统在预设范围内不在考虑允许这些二级节点接入系统，并执行步骤三；

步骤二二、将该导数对应的二级节点纳入可允许接入用户集合，并执行步骤三；

步骤三、主系统对已经允许接入的二级用户建立优化模型，所述优化模型的约束条件是使每个节点都满足最小信干噪比要求和最大发射功率要求；

步骤四、将目标函数和约束条件转化为标准凸优化形式，即多项式求和形式，并采用内点法求解；所述目标函数为系统的吞吐量；

步骤五、采用迭代的方式，寻求最优解，并判断最近两次迭代结果的差值的绝对值是否大于或等于预设置的二号阈值，如果判断结果为是，则执行步骤五一；如果判断结果为否，则执行步骤五二；

步骤五一、返回执行步骤五；

步骤五二、则已找到最优解，并执行步骤六；

步骤六、根据步骤五二获得的最优解，对每个节点的发射功率进行控制，完成二级用户接入的功率控制；

一级节点与一级用户对应，二级节点与二级用户对应。

2.根据权利要求1所述的用于近场通信或D2D通信的二级用户动态功率控制方法，其特征在于每个二级节点具有频谱感知能力，能够根据周围的环境和通信目标协作完成通信过程。

3.根据权利要求1所述的用于近场通信或D2D通信的二级用户动态功率控制方法，其特征在于步骤一中对每个二级节点进行初始化过程具体为：

每个二级节点不预先分配确定的频点，每个二级节点均监听信道状态，如果信道出现可用频段，则执行步骤一一；如果没有出现可用频段，则执行步骤一二；

步骤一一、每个二级节点获得可用频点的集合，并将该可用频点的集合通知与之通信的节点，与之通信的节点判断双方的可用频点集合的交集是否为空，如果判断结果为否，则执行步骤二；如果判断结果为是，则执行步骤一二；

步骤一二、通信双方没有找到适合通信的空白频段，则随机选择较优的信道，并在通信的过程中间断检测信道状态，并执行步骤二。

4.根据权利要求1所述的用于近场通信或D2D通信的二级用户动态功率控制方法，其特征在于将目标函数和约束条件转化为标准凸优化形式，即多项式求和形式，并采用内点法求解的具体方法为：

首先需要找到可行域内的一个初始解，并引入松弛因子，将目标函数变为最小化松弛因子的求和的方式并求解。