[发明专利]一种基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方法

说明书

一种基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方法，包括以下步骤：(1)在基站BS的覆盖范围下有一个移动用户MU,同时部署了一个小蜂窝辅助网络接入点AP通过“双连接”为MU提供数据分流服务；优化问题描述为一个多变量非凸性优化问题；(2)将问题P1经过等效转换为P2‑E问题；(3)根据P2‑E问题的目标函数的一阶导数的单调性，通过二分查找法，得到了在P2‑E问题中控制变量范围给定的情况下的问题优化解；(4)通过对问题的分析，列举出不同情况下的P2‑E问题的控制变量范围，代入到之前得到的问题优化解中，最终解决P1问题，得到P1问题的最优化解。本发明效率较高、灵活度较高。

技术领域

本发明涉及无线网络，尤其是一种基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方法。

背景技术

在过去的十年，智能移动终端的爆炸式增长，以及移动网络服务的受欢迎程度不断提高，蜂窝网中产生了巨大的通信量。在无线电接入网的多层结构上，大量的异构小基站密集覆盖在宏基站的单元内，宏基站将移动通信量分流给小基站，这种方式就是数据分流。数据分流已经作为一种有效并且有经济效益的方法，在宏基站蜂窝网中缓解通信量的拥塞起了很大的作用。但是，这种单一的方式效率和灵活度有较大的欠缺。为了可以更好地分流数据和更灵活地管理资源，第三代合作伙伴项目提出“双连接”技术，能够使用户(MobileUsers，MUs)通过使用两个不同的无线电接口和宏基站(macro Base Station，BS)交流，并且同时将分流的数据传给小基站(small-cell Access Point，AP)。

发明内容

为了克服现有技术的效率较低、灵活度较低的不足，本发明提供一种效率较高、灵活度较高的无线网络中基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方法。

本发明为基于双连接的无线网络数据分流的优化设计。考虑到在无线网络中，为MU提供数据分流服务的AP工作在未授权频段上，这就导致一个窃听者能在未授权频段上窃听分流到AP的数据流量。所以本发明研究的是双连接下在保证保密性需求的情况下，对AP的数据分流服务进行最优化的方案设计。本发明针对上述所提出的设想，研究了在基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方案设计。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于保密和能效优化的上行双连接数据分流方法，包括以下步骤：

(1)在基站(Base Station,BS)的覆盖范围下有一个移动用户(Mobile User,MU),同时部署了一个小蜂窝辅助网络接入点(Access Point,AP)通过“双连接”为MU提供数据分流服务；但是，由于AP工作在未授权频段上，这就导致通过AP分流的数据流量存在一个保密性问题。一个窃听者可以在未授权频段上窃听分流到AP的数据流量；

在无线网络中，在满足数据保密性要求(未被窃听)以及能量有效性的情况下最小化MU的总功率消耗的优化问题描述为如下所示的非凸性优化问题P1问题，该问题表示如下：

min p_iA+p_iB

限制条件:P_out(p_iA,x_iA)≤∈_i (1-1)

x_iA≥0

x_iB≥0

控制变量:(x_iA,p_iA)和(x_iB,p_iB)