[发明专利]FD-D2D基于信道分配与功率控制联合优化方法

摘要

本发明公开了一种FD‑D2D基于信道分配与功率控制联合优化方法，首先基于FD‑D2D用户到蜂窝用户的信道增益进行信道分配，在此基础上，通过一系列变换将待解的非凸问题转化为凸优化问题，由此得到FD‑D2D用户的最优发射功率。针对全双工设备直通通信中的干扰管理问题，在满足蜂窝用户的信干噪比要求的条件下，将干扰管理问题建模为最大化FD‑D2D用户总的吞吐量的问题，本发明在保证蜂窝用户性能的前提下，能够有效提高FD‑D2D用户的传输速率。

主权项

1.FD‑D2D基于信道分配与功率控制联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)求解小区中蜂窝用户与FD‑D2D用户的信噪比；2)求解FD‑D2D用户的传输速率；3)建立存在多对FD‑D2D用户的优化模型；4)将步骤3)中的优化模型拆分为功率控制和信道资源分配两个问题；5)提出信道资源分配优化算法，根据蜂窝用户与FD‑D2D用户的不同比例，将信道分配方式分为以下两种情况：当M≥N时，M为蜂窝用户的数量，N为FD‑D2D用户数量，通过以下步骤求解道资源分配：第一步，所有FD‑D2D用户可通过复用蜂窝用户链路进行通信，即：第二步，遍历蜂窝小区中的所有的FD‑D2D用户和蜂窝用户并计算对应的平均路径增益即：第三步，先采用降序对矩阵中的第i行，即将第i行的进行降序排序，然后取最大路径增益时对应的蜂窝用户的编号j(1)，j(1)代表FD‑D2D用户所选择复用的蜂窝用户的编号；然后从集合中去除元素j(1)，更新集合M′，M′＝1，2...，M表示未被配对的蜂窝用户的集合；当M＜N时，此时蜂窝用户的数量少于FD‑D2D用户数量，通过以下步骤求解道资源分配：第一步，通信的M个FD‑D2D用户通过复用蜂窝用户的信道进行通信，其余N‑M个FD‑D2D用户，直接复用基站资源通信，即：第二步，遍历蜂窝小区中的所有的FD‑D2D用户和蜂窝用户并计算对应的平均路径增益即：第三步，降序对矩阵中的第j列，即将第j列的进行降序排序，然后取最大路径增益时对应的蜂窝用户的编号i(1)，i(1)代表FD‑D2D用户所选择的复用的蜂窝用户的编号，然后从集合中去除元素i(1)，更新集合表示未被配对的D2D用户的集合；6)在信道资源分配的基础上求解最优传输功率：将步骤5)得到的λi,j值带入步骤3)中的建立的优化模型得到一个非凸问题，通过变换将其转化为凸优化问题，求解出蜂窝用户和FD‑D2D用户的最优传输功率。