1.网络虚拟化LTE叠加D2D下基于收益的资源映射方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、在考虑的下行场景下,利用功率带宽积模型表征运营商网络资源代价,将其与蜂窝用户和D2D用户和速率联立,构建能有效反映运营商实际收益的效用函数;
所指的运营商实际收益等于收入与代价的差值,其中的收入是指所有蜂窝用户与D2D用户的和速率,代价是指运营商消耗的网络资源;
步骤二、以最大化该效用函数为目标,通过将接入概率、信干噪比门限等抽象成约束条件,建立虚拟资源块映射优化模型;
步骤三、按照先保护蜂窝用户,再叠加D2D用户的原则,将上述模型分解成两个离散优化子问题,其中,子问题1是解决在不考虑D2D叠加情况下,将资源块映射到蜂窝用户的问题,可以定义为
其中 表示在不考虑D2D叠加下,SPm的蜂窝用户c与资源块l之间的占用关系,MSP={1,…m,…M}表示SP集合,其中任一SPm服务两类用户集,一类为蜂窝用户集Cm,另一类为D2D用户集Dm,系统子载波数为L,每个子载波带宽为BkHz,LTE基站属于运营商,因此任意SPm在向运营商租用基站资源时,需要约定接入概率 来维持接入公平性,用Pbs和Pd分别表示基站和D2D用户的发射功率, 表示蜂窝用户c和D2D用户d之间的信道增益,其中通信所占用的资源块l属于SPm, 表示基站和蜂窝用户c之间的信道增益, 表示同一个D2D用户对中两个用户之间的信道增益;
子问题1通过分支界定法求解,再将最优解带入子问题2;
子问题2可以定义为
其中 表示子问题1的最优解, 表示属于SPm的蜂窝用户c和D2D用户d的联系关系, 表示D2D用户d的信干噪比服务门限;
通过低信噪比假设,利用极限近似对子问题2进行化简和求解,最后将两个子问题优化结果合并作为最终映射方案;
所指的低信噪比假设是指D2D通信的信噪比门限受到严格控制,使其对蜂窝用户造成的信噪比损失控制在3dB以内。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤一中,所考虑的下行场景是指,在下行传输中,1个从属于运营商的LTE基站通过网络虚拟化技术,被多个服务提供商即SP共享,而蜂窝用户和D2D用户通过向自己所属的SP请求分配资源块来获得无线接入及通信服务。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,每个SP服务的蜂窝用户数量多于其服务的D2D用户数量。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所涉及的运营商消耗的网络资源采用功率带宽积模型来表征,可以表示为
其中Cop表示运营商代价,ρ表示每比特下用户支付的费用与SP m支付租金之比,Cm表示SPm的蜂窝用户集合,L表示子载波集合, 表示SP m的蜂窝用户c与子载波l之间的连接关系,Pbs表示LTE基站发射功率,B表示子载波频带宽度。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤三中,所指的极限近似是指