發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 17:15

　　針對(duì)反向散射輔助的無(wú)線供能通信網(wǎng)絡(luò)中由于信道質(zhì)量差異導(dǎo)致的用戶能效不公平問(wèn)題,提出了一種基于最大最小準(zhǔn)則的資源分配方法。首先,考慮用戶服務(wù)質(zhì)量與能量因果約束,并以最大最小化用戶能效為目標(biāo),將優(yōu)化問(wèn)題建模為混合整數(shù)非凸分式規(guī)劃問(wèn)題。其次,利用廣義分式規(guī)劃理論將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)混合整數(shù)非凸減式優(yōu)化問(wèn)題,并通過(guò)引入松弛變量、反證法和輔助變量將非凸減式問(wèn)題進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的凸問(wèn)題。最后,提出一種迭代算法來(lái)獲取原優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解。實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了所提迭代算法的快速收斂性,并證明了所提資源分配方法能夠有效地保障用戶能效公平性。 

【文章來(lái)源】：通信學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)模型

·92·通信學(xué)報(bào)第41卷中可以看出，使用本文所提資源分配方法，最好用戶和最差用戶所能完成的能效差異明顯小于總能效最大化資源分配方法。當(dāng)用戶間信道差異較小時(shí)，使用本文所提資源分配方法得到的用戶平均能效略微低于總能效最大化資源分配方法得到的用戶平均能效，但最好用戶和最差用戶所能完成的能效的差異卻明顯低于總能效最大化資源分配方法。當(dāng)用戶間信道差異較大時(shí)，可以看到使用總能效最大化資源分配方法將會(huì)導(dǎo)致最好用戶的能效是最差用戶能效的2倍，然而使用本文所提資源分配方法，最好用戶能效是最差用戶能效的1.2倍左右，這有效地保障了用戶間獲取資源的公平性。圖44種資源分配方法的性能比較圖52種資源分配方法公平性比較5結(jié)束語(yǔ)本文面向反向散射通信輔助的無(wú)線供能通信網(wǎng)絡(luò)提出了一種保障用戶能效公平性的資源分配方法�？紤]用戶最小速率約束及能量因果關(guān)系，以最大最小用戶能效為優(yōu)化目標(biāo)，將優(yōu)化問(wèn)題建模為一個(gè)時(shí)功兩維資源聯(lián)合優(yōu)化的混合整數(shù)非凸分式規(guī)劃問(wèn)題。通過(guò)引入廣義分式理論、松弛變量、反證法和輔助變量，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的凸問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了一種迭代算法來(lái)求解所提資源分配方法的最優(yōu)參數(shù)。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證以下3個(gè)結(jié)論：1)所提迭代算法能夠快速收斂到最優(yōu)值；2)所提資源分配方法能夠有效保障用戶能效的公平性；3)在所提資源分配方法中，反向散射通信模式與HTT模式存在權(quán)衡關(guān)系。附錄1引理1的證明本文采用反證法來(lái)證明引理1成立。假設(shè)式(19)～式(21)所示優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解為*****0(,,,,)kkktτtPPβ，該最優(yōu)解同時(shí)滿足約束條件式(20)和式(21)及*max00P<P，那么最大的θ可通過(guò)式

·92·通信學(xué)報(bào)第41卷中可以看出，使用本文所提資源分配方法，最好用戶和最差用戶所能完成的能效差異明顯小于總能效最大化資源分配方法。當(dāng)用戶間信道差異較小時(shí)，使用本文所提資源分配方法得到的用戶平均能效略微低于總能效最大化資源分配方法得到的用戶平均能效，但最好用戶和最差用戶所能完成的能效的差異卻明顯低于總能效最大化資源分配方法。當(dāng)用戶間信道差異較大時(shí)，可以看到使用總能效最大化資源分配方法將會(huì)導(dǎo)致最好用戶的能效是最差用戶能效的2倍，然而使用本文所提資源分配方法，最好用戶能效是最差用戶能效的1.2倍左右，這有效地保障了用戶間獲取資源的公平性。圖44種資源分配方法的性能比較圖52種資源分配方法公平性比較5結(jié)束語(yǔ)本文面向反向散射通信輔助的無(wú)線供能通信網(wǎng)絡(luò)提出了一種保障用戶能效公平性的資源分配方法�？紤]用戶最小速率約束及能量因果關(guān)系，以最大最小用戶能效為優(yōu)化目標(biāo)，將優(yōu)化問(wèn)題建模為一個(gè)時(shí)功兩維資源聯(lián)合優(yōu)化的混合整數(shù)非凸分式規(guī)劃問(wèn)題。通過(guò)引入廣義分式理論、松弛變量、反證法和輔助變量，將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)等價(jià)的凸問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了一種迭代算法來(lái)求解所提資源分配方法的最優(yōu)參數(shù)。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證以下3個(gè)結(jié)論：1)所提迭代算法能夠快速收斂到最優(yōu)值；2)所提資源分配方法能夠有效保障用戶能效的公平性；3)在所提資源分配方法中，反向散射通信模式與HTT模式存在權(quán)衡關(guān)系。附錄1引理1的證明本文采用反證法來(lái)證明引理1成立。假設(shè)式(19)～式(21)所示優(yōu)化問(wèn)題的最優(yōu)解為*****0(,,,,)kkktτtPPβ，該最優(yōu)解同時(shí)滿足約束條件式(20)和式(21)及*max00P<P，那么最大的θ可通過(guò)式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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