移动通信系统中的最优功率控制算法.pdfVIP

应 　用 　数 　学 MA T H EMA TICA A PPL ICA TA 2006 ,19 ( 1) :134～138 移动通信系统中的最优功率控制算法 1 1 2 尚松蒲 ,胡晓东 ,李旭 ( 1. 中国科学院数学与系统科学研究院 ,北京 100080 ;2 . 北京交通大学现代通讯研究所 ,北京 100044) 摘要 :本文研究了移动通信系统中的功率最优控制问题. 我们首先将这一个工程问题 转化为最大可满足线性不等式组问题的一个特殊情形 ,然后通过对这个组合优化问 题的最优解的性质研究 ,给出了求解该问题的多项式时间算法. 关键词 :功率控制 ;多项式时间算法 ;N P难解问题 中图分类号 :O22 1. 2 　　AMS( 2000) 主题分类 :90C30 文献标识码 :A 　　文章编号 :100 19847 (2006) 0 10 13405 1 . 引言 更高的系统容量和通信质量 ,始终为数字蜂窝移动通信系统追求的目标. 为实现这一 目 标 ,可采用合理分配系统资源方式. 在数字蜂窝移动通信中 ,可供使用的资源包括无线信道 、功 率以及空间等. 本文针对其中的功率资源的控制策略以及算法进行分析和研究. 功率控制的主 要 目的是为抑制多址干扰 ,从而达到提高系统容量和节约系统能源的目的. 功率控制的研究角 度和策略多种多样 ,如文[ 3 ] 的最佳功率控制性能分析 ;文[4 ]集中式功率控制策略 ;文[2 ] 的分 布式功率控制策略等等. 本文在文献[ 3 ] 的基础上对最佳功率控制模型和策略进行简化 、数学 建模研究以及算法分析 , 以求提高控制策略和算法的实用性. 2 . 数学模型 设在给定时刻及给定区域内, 同时存在 M 个小区 ,第 i 个小区存在L i 个用户 ,则第 i 个小 ( ) ( ) 区内的第 j 个用户接收到的载干比 C/ I 为 假设背景噪声很小 : G P ij i R ij = L , i G P - G P k = 1 kj k ij i ∑ 其中 P 为第 i 个基站发射的功率 , G 为第 k 个基站到第j 个用户的路径损耗 ,该路径损耗均 i kj 值服从对数正态分布 ,瞬时值服从瑞利分布. 在最佳功率分配时要满足 : ) γ 1 业务用户的载干比必须大于等于目标载干比,设为 ; 2) 基站发射机的发射功率小于等于最大发射功率 ,即 0 ≤Pi ≤Pmax . 因此我们可以建立 ( ) 如下 L 1 + L 2 + …+ L M 个方程组 : 收稿 日期 :2005032