[发明专利]一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法

说明书

本公开是关于一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法。该方法包括：建立频谱感知模型，并获得能量效率和频谱效率的折中参量及折中优化模型，且将所述折中参量中的权重因子的值设为预设值；通过迭代对所述无人机感知时间、所述无人机发射功率及所述判决门限进行联合优化，通过第一算法获得最优解，使得所述折中参量最大。本公开可以求得不同的一组感知时间、判决门限以及无人机发射功率值，使得该能谱效折中最优。

技术领域

本公开实施例涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法。

背景技术

无人机(Unmanned Air Vehicle,UAV)作为高空平台，由于其部署灵活，机动性高并通常具备较好的视距通信条件，被广泛应用于应急通信，中继通信等任务。然而，随着无线业务的爆炸式增长以及UAV的自身能量受限等问题，使得实现高频谱效率(SpectrumEfficiency,SE)和能量效率(Energy Efficiency,EE)成为UAV通信技术的发展趋势。一方面，UAV 升空后将占用频谱资源进行无线通信，但是，频谱资源紧缺已经成为众多国家面临的问题，一些已分配的频谱没有得到有效利用。因此，国内外学者对于如何提高频谱利用率开展了大量研究工作。另一方面，UAV飞行过程中的工作时间以及通信服务质量等受限于其电池容量，提高UAV的能量效率成为了一个新的研究热点。然而，提高EE可能会导致SE的降低。因此，如何在UAV认知通信中进行SE-EE折中优化是一个值得研究的新问题。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开实施例提供一种通信网络中能量效率和频谱效率的折中方法，包括：

建立频谱感知模型，并获得能量效率和频谱效率的折中参量及折中优化模型，且将所述折中参量中的权重因子的值设为预设值；

通过迭代对所述无人机感知时间、所述无人机发射功率及所述判决门限进行联合优化，利用第一算法获得最优解，使得所述折中参量最大。

本公开的一实施例中，所述第一算法包括：

第二算法和第三算法；

所述第二算法为二分法，所述第三算法为穷尽搜索法。

本公开的一实施例中，所述同时对所述无人机感知时间、所述无人机发射功率及所述判决门限进行迭代进行联合优化，通过第一算法获得最优解包括：

根据迭代的所述无人机发射功率和迭代的所述判决门限，通过所述第二算法和第三算法得到最优感知时间；

将所述最优感知时间和所述迭代的判决门限，代入所述第三算法得到最优发射功率；

将所述最优感知时间和所述最优发射功率，代入所述第三算法得到最优门限值；

将所述最优感知时间、所述最优发射功率和所述最优门限值代入到所述折中优化模型中，将所得到的折中参量和迭代的折中参量比较，误差大于误差精度时，对所述无人机感知时间、所述无人机发射功率及所述判决门限进行一次迭代，并进行下一次计算，直至相邻两次计算的折中参量的误差小于或等于误差精度。

本公开的一实施例中，第一次迭代时，根据初始化的所述无人机发射功率和初始化的所述判决门限，得到所述最优感知时间。

本公开的一实施例中，第一次迭代时，将所得到的折中参量和初始化的折中参量比较，并得到误差。