能量受限异构网络的回程感知用户关联与资源分配

可再生能源或混合能源供电的异构网络（HetNets）已受到越来越多的关注。本文针对此类异构网络的回程感知联合用户关联与资源分配问题，构建了一个在线优化问题，以最大化反映比例公平性的网络效用。由于用户关联和资源分配不仅在基站（BSs）的资源消耗上紧密耦合，而且在其可用能量和回程的约束中也是紧密耦合的，因此很难获得闭式解。为此，我们采用一些分解方法分布式地求解该问题。具体而言，首先通过采用原始分解方法，将原始问题分解为每个基站的低层资源分配问题和高层用户关联问题。对于最优资源分配，我们证明基站要么分配相等的归一化资源，要么为其服务的用户提供相等的长期服务速率。然后，利用拉格朗日对偶分解方法解决用户关联问题，并开发了完全分布式算法。此外，应用次梯度方法的结果，我们证明了所提分布式算法的收敛性。进而，为了将所提算法高效可靠地应用于未来基站部署极密的无线网络，我们设计了一种基于软件定义网络架构的虚拟用户关联与资源分配方案。最后，数值结果验证了所提算法的收敛性，以及在网络效用、负载均衡和用户公平性方面的显著改善。