嵌入D2D的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基于功率效率的功率控制研究.pdf

1、新一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)正向更廣的覆蓋范圍、更大的資源利用率、更高的系統(tǒng)容量以及綠色節(jié)能的目標(biāo)發(fā)展。然而，蜂窩移動(dòng)通信可用的頻譜資源十分有限，如何在有限的頻譜資源條件下實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展目標(biāo)成為業(yè)界的研究重點(diǎn)。業(yè)界主張將 D2D通信技術(shù)引入到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，旨在增加系統(tǒng)的頻譜利用率、提升系統(tǒng)容量、減輕基站負(fù)荷、降低設(shè)備功耗等。本文主要對(duì)嵌入 D2D通信技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基于功率效率的功率控制開(kāi)展了一系列探索性研究。
　　首先，針對(duì)基于非協(xié)作博弈

2、迭代算法在求解時(shí)僅最大化每個(gè)終端所能達(dá)到的功率效率，而并沒(méi)有顧及整體的優(yōu)化目標(biāo)這一不足，提出一種基于SINR增量迭代的求解算法。該算法的基本思想是：采用分步迭代的方式，在每次迭代過(guò)程中增加 D2D通信接收端的SINR或者增加蜂窩通信接收端的SINR，或者同時(shí)增加D2D通信接收端與蜂窩通信接收端的 SINR，使得優(yōu)化模型的效用函數(shù)得到提高；而選擇增加哪類設(shè)備的 SINR則取決于增加該設(shè)備的SINR所帶來(lái)的收益情況，我們用前后兩次迭代中效用

3、函數(shù)的增加量來(lái)代表收益，收益越大，則增加其 SINR。該算法是一種基于部分遍歷的做法，通過(guò)有選擇性的增加設(shè)備的SINR使得遍歷過(guò)程朝著效用函數(shù)逐漸增大的方向前進(jìn)，該算法不依賴于特定的效用函數(shù)，具有普適性，可作為在有限時(shí)間復(fù)雜度內(nèi)的次優(yōu)解求解方案。
　　然后，重點(diǎn)研究了基于綜合功率效率最大化的功率控制策略。針對(duì)現(xiàn)有研究中基于用戶總功率效率最大化的功率控制策略并不能很好的反映每個(gè)用戶真實(shí)的功率效率情況，我們首先提出一種基于最低用戶功率

4、效率最大化的功率控制策略，可保證系統(tǒng)中每個(gè)通信終端的功率效率都不至于太低，這對(duì)于電池供電的終端而言，可在續(xù)航能力受限的條件下提高終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的能力。其次，我們將以最大化系統(tǒng)功率效率為目標(biāo)的功率分配由全網(wǎng)優(yōu)化退化為在 D2D基本單元內(nèi)進(jìn)行。最后，提出一種基于綜合功率效率最大化的功率控制策略，即構(gòu)建一個(gè)可同時(shí)反映用戶功率效率和系統(tǒng)功率效率的目標(biāo)函數(shù)，并采用基于SINR增量迭代的求解算法進(jìn)行求解。該策略兼顧了用戶的功率效率以及系統(tǒng)功率效率