利索能及
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专利号: 201810160772X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、根据每个复用用户的服务质量要求确定每个复用用户的最小目标吞吐量;

S2、根据所述最小目标吞吐量求解出复用用户所在的子带的最小传输功率需求;

S3、以子带内复用用户总能耗最小为目标,以满足所述复用用户最小吞吐量和最小传输功率需求为约束条件,提出最优能效优化模型;

S4、基于拉格朗日乘子法和卡罗需-库恩-塔克条件,求解出所述最优能效优化模型中的最优功率分配系数;

S5、采用分数规划Dinkelbach方法确定所述最优能效优化模型中的最优功率消耗率;

S6、将最优功率分配系数和最优功率消耗率代入所述最优能效优化模型确定能效最优值。

2.根据权利要求1所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,步骤S1中所述根据每个复用用户的服务质量要求确定每个复用用户的最小目标吞吐量包括:其中,Rn表示复用用户n的最小目标吞吐量;γ为公平性调节因子, 为复用用户n在正交多址接入系统中的吞吐量;n∈{1,2,...,N};N表示子带复用用户数。

3.根据权利要求1所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,步骤S2中根据所述最小目标吞吐量求解出复用用户所在的子带的最小传输功率需求包括:其中,PMin表示子带的最小传输功率需求; 表示子带内复用用户n的最小传输功率需求;N表示子带内复用用户数;γ为公平性调节因子; 为复用用户n在正交多址接入系统中的吞吐量; 表示子带内复用用户k的最小传输功率需求;P表示每个子带分配的功率;ΓN表示复用用户N的信干噪比的倒数。

4.根据权利要求1所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,步骤S3中的最优能效优化模型包括:其中,EEmax表示最优能效值;ξ*为最优功率消耗率; 表示子带复用用户n满足吞吐量要求的最优功率分配系数值;ξ'表示设定的功率消耗率,即子带复用用户消耗的总功率Pt与每个子带分配的功率P的比值;Pt表示子带内复用用户消耗的总功率;Pc表示电路消耗的功率;w表示每个子带的带宽大小;Γ1表示复用用户1的信干噪比的倒数,ΓN表示复用用户N的信干噪比的倒数;Qn(xn*)=log(xn*+Γn)-log(xn*+Γn+1);xn*表示子带复用用户n满足吞吐量要求的最优功率分配系数下,前n个复用用户的功率分配系数的累加和;n∈{1,

2,...,N};N表示子带复用用户数。

5.根据权利要求4所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,所述子带复用用户n满足吞吐量要求的最优功率分配系数值表示为:其中,An为简记符号, γ为公平性调节因子; 为复用用户n在正交多

址接入系统中的吞吐量;ΓN表示复用用户N的信干噪比的倒数;N表示子带复用用户数。

6.根据权利要求5所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,步骤S5中所述采用分数规划Dinkelbach方法确定所述能效优化模型中的最优功率消耗率包括:构造辅助函数,将功率消耗率的求解问题转化为辅助函数零点求解问题,通过分数规划Dinkelbach方法求辅助函数零点问题。

7.根据权利要求6所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,所述最优功率消耗率的计算公式包括:根据分数规划Dinkelbach方法构造第一辅助函数f(ξ)和第二辅助函数g(ξ);当f(ξ)-κg(ξ)取得最大值时,返回最优的功率消耗率ξ*:其中,argmax{·}表示·取得最大值时,自变量的取值;ξ表示遍历的功率消耗率;κ为分数规划Dinkelbach方法迭代过程中求解零点的一个中间变量。

8.根据权利要求7所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,所述第一辅助函数f(ξ)的公式为:其中,w表示每个子带的带宽大小;Γ1表示复用用户1的信干噪比的倒数,ΓN表示复用用户N的信干噪比的倒数。

9.根据权利要求7所述的非正交多址接入系统中基于能效优化的功率分配方法,其特征在于,所述第二辅助函数g(ξ)的公式为:g(ξ)=Pt+Pc

其中,Pt表示子带复用用户消耗的总功率,Pc表示电路消耗的功率。