[发明专利]毫米波网络中中继无序探测次数的优化方法

权利要求书

1.毫米波网络中中继无序探测次数的优化方法，所述毫米波网络为毫米波两跳蜂窝网络，包括基站、中继用户和目的用户，其中中继用户用于信号发送与接收，基站发送信号，目的用户接收信号；其特征在于，包括以下步骤：

S1、将蜂窝链路可选的无序探测次数排序，从中选出最小的值n；

S2、获得无序探测毫米波蜂窝链路容量的期望：

其中T代表总的时间开销，T_S代表探测一个发射端所消耗的时间，SINR_n代表探测n个参考发射端后，停止探测，此时已探测的所有链路中最佳的信干噪比，积分式中的t代表信干噪比的阈值，P_e(SINR_nt)即覆盖率：

τ代表信干噪比的阈值，积分式中d₀代表发射端和接收端的距离，描述了探测次数为n时，d₀的pdf函数：

其中d₀代表基站到中继用户的距离，即基站为发射端，中继用户为接收端，λ_b为基站密度，n₁为蜂窝链路无序探测次数,N₁表示蜂窝链路中发射端的总个数，c₁,β₁均为参数，表达式为：β₁＝2λ₀₁E[R₁²]，R₁为蜂窝链路中阻塞半径，E[.]表期望，λ₀₁为蜂窝链路中阻塞密度；

P_e(τ,d₀)代表信干噪比阈值为τ，发射端和接收端距离为d₀情况下的链路覆盖率，在蜂窝链路中，表达式为：

其中分别为基站和中继用户的半波长波束宽度，此外，D_{i_1},i＝1,2,3,4为d₀和τ的函数，分别为：

其中基站的主瓣增益和旁瓣增益分别为和中继用户的主瓣增益和旁瓣增益分别为和σ²为包含了发射功率的噪声功率，A,α都是毫米波路径损耗模型中的参数，标准毫米波的路径损耗模型如下

PL＝A₁log₁₀(d)+A₂+A₃log₁₀(f_c)+X(dB)

其中d表示发射端到接收端的距离，f_c代表载波频率,A₁包含了路径损耗指数，A₂表示截距，A₃描述了路径损耗的频率依赖性，X是环境因素的参数，则有

S3、重复步骤S2，从小到大依次对不同的无序探测次数n获得容量期望，一旦出现较大的无序探测次数n₁₂得到的容量期望小于较小的无序探测次数n₁₁时，停止运算，并将n₁₁作为该链路的最优无序探测次数。

2.毫米波网络中中继无序探测次数的优化方法，所述毫米波网络为毫米波D2D网络，包括基站、中继用户和目的用户，其中中继用户用于信号发送与接收，基站发送信号，目的用户接收信号；其特征在于，包括以下步骤：

S1、将D2D链路可选的无序探测次数排序，从中选出最小的值n；

S2、获得无序探测毫米波D2D链路容量的期望：

其中T代表总的时间开销，T_S代表探测一个发射端所消耗的时间，SINR_n代表探测n个参考发射端后，停止探测，此时已探测的所有链路中最佳的信干噪比，积分式中的t代表信干噪比的阈值，P_e(SINR_nt)即覆盖率：

τ代表信干噪比的阈值，积分式中d₀代表发射端和接收端的距离，描述了探测次数为n时，d₀的pdf函数：

其中d₀代表中继用户到目的用户的距离，即中继用户为发射端，目的用户为接收端，λ_r为中继密度，n₂为D2D链路无序探测次数,N₂表示D2D链路中发射端的总个数，c₂,β₂均为参数，表达式为β₂＝2λ₀₂E[R₂²]，R₂为该链路中阻塞半径，E[.]表期望，λ₀₂为D2D链路中阻塞密度；

P_e(τ,d₀)代表信干噪比阈值为τ，发射端和接收端距离为d₀情况下的链路覆盖率，在D2D链路中，表达式为：

其中φ_u为中继用户和目的用户的半波长波束宽度，此外，D_{i_2},i＝1,2,3,4为d₀和τ的函数，分别为：

其中中继用户和目的用户的主瓣增益和旁瓣增益分别为和s²为包含了发射功率的噪声功率，A,α都是毫米波路径损耗模型中的参数，标准毫米波的路径损耗模型如下

PL＝A₁log₁₀(d)+A₂+A₃log₁₀(f_c)+X(dB)

其中d表示发射端到接收端的距离，f_c代表载波频率,A₁包含了路径损耗指数，A₂表示截距，A₃描述了路径损耗的频率依赖性，X是环境因素的参数，则有

S3、重复步骤S2，从小到大依次对不同的无序探测次数n获得容量期望，一旦出现较大的无序探测次数n₂₂得到的容量期望小于较小的无序探测次数n₂₁时，停止运算，并将n₂₁作为该D2D链路的最优无序探测次数。