无线网络中基于二分查找的帕累托优化功率控制方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-10-21 08:45:04
目前对于功率控制的研究并不了解在具有最小SINR要求和功率有限的情况下的可行SINR区域的性质,存在链路服务质量较低、系统总效益较低的不足,本发明提供了一种有效提高链路服务质量、增大系统总效益的无线网络中基于二分查找的帕累托优化功率控制方法。
一种无线网络中基于二分查找的帕累托优化功率控制方法,所述方法包括以下步骤:1)计算无线网络的SINR区域;2)计算包含可行的SINR区域的超矩形上边界;3)建立超矩形的上界和和可行SINR区域的上边界的映射;4)根据该映射关系,确定一个包含映射参数λ(z)的初始区间[l(0),u(0)],在该区间内迭代二分查找λ(z);5)确定λ(z)后就可以根据映射关系得出可行SINR区域的上边界,同时可得到上边界上各点对应的最佳功率分配。本发明提供了一种有效提高链路服务质量、增大系统总效益的无线网络中基于二分查找的帕累托优化功率控制方法。
移动通信网络领域:在 5G 及未来的通信网络中,随着用户设备数量的增加和数据流量的爆炸式增长,需要高效的功率控制方法来优化网络性能。这种方法可以根据网络的负载情况和用户的需求,动态调整基站和用户设备的发射功率。例如,在人员密集的场所,如体育场馆、大型会议中心等,能够有效提高网络的容量和覆盖范围,减少信号干扰,为用户提供更稳定、高速的通信服务。
物联网(IoT)应用场景:物联网设备众多,且对功耗和信号传输质量有不同的要求。该功率控制方法可以根据每个物联网设备的特点和所处的网络环境,合理分配功率,延长设备的电池寿命,同时保证数据传输的可靠性。例如,在智能家居系统中,各种传感器和智能设备可以通过这种功率控制方法实现高效、稳定的通信。
无线传感器网络:在环境监测、工业自动化监控等无线传感器网络中,传感器节点通常依靠电池供电。采用这种帕累托优化功率控制方法,可以使传感器节点在保证数据采集和传输质量的前提下,最大限度地降低功耗。例如,在一个大型森林火灾监测的无线传感器网络中,通过合理的功率控制,可以确保传感器节点长期稳定工作,及时准确地发送火灾预警信息。
浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。
本发明的技术构思为:首先,无线网络中不同链路之间会产生相互干扰,合理的设置链路的传输功率可以有效缓解这种干扰,而确定SINR区域的上界又可以便于优化功率控制的实现。但是可行SINR区域的具体形状是未知的,因此无法直接确定它的上边界。但是,可以构造一个包含的超矩形,该超矩形的上边界是确定的。这样就可以根据超矩形的上边界与可行SINR区域上边界的映射关系求出的上边界。然后,我们使用一种基于二分查找的低复杂度算法进行求解,可以很快的确定的上边界,并能够找到相应的功率分配。
本发明的有益效果主要表现在:对整个无线网络而言,确定整个可行SINR区域上边界不仅使通过功率控制来最大化系统效益更加易于实现,而且能够降低功率消耗,提高链路的服务质量。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。