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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115884414B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211498404.9，技术领域涉及：H04W72/53；该发明授权一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法是由董颖;刘禹宏;王春悦;魏铭;霍雨欣;娄志远;石若欣;翟若彤;钟宇凤;王勇设计研发完成，并于2022-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法在说明书摘要公布了：本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法；利用香农公式及信息年龄图形性质求得基站处的平均信息年龄表达式；对比放大转发和解码转发方式的优劣性，以及随发射功率，频谱效率约束以及距离的变化趋势，以选择恰当转发方式；在保证D2D用户信息发送成功率同时，利用改进的樽海鞘群算法对D2D用户发射功率进行分配，使得基站处获得信息的平均信息年龄最小。

本发明授权一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法在权利要求书中公布了：1.一种基于信息新鲜度的蜂窝小区资源调度方法，其特征在于包括如下内容： 步骤一，设置蜂窝小区系统模型： 在以基站为中心的蜂窝小区中，同时存在C个蜂窝用户和D个D2D用户，且蜂窝用户和D2D用户共享信道资源，两者产生同频干扰； 蜂窝用户发送状态信息至中继器，当蜂窝用户发送的信息满足频谱效率约束时，信息发送成功，否则将重传；中继器接收信息后再向基站转发信息，当转发信息满足频谱效率约束时信息发送成功，否则将重传；当信息成功发送至基站后，蜂窝用户进行下一信息传递； 中继器工作在干扰受限的条件下，中继器会受到q个复用信道的D2D用户的干扰，基站噪声功率记为σ2；规定|hC,M|2，|hM,B|2，|gl|2分别表示蜂窝用户与中继器之间信道的信道增益，中继器节点与基站之间的信道增益，D2D用户对中继器节点造成干扰的干扰信道增益，信道均满足瑞利块衰落，且分别服从参数为λC,M，λM,B，τ的指数分布，l∈{1,2...q}； 步骤二，为确定中继器的转发方式，进行不同模式下蜂窝用户或中继器成功发送信息概率的计算： 利用香农定理及概率论方法计算解码转发和放大转发两种模式下不同用户成功发送信息的概率，计算方法如下： 一，解码转发模式： 蜂窝用户和中继器在解码转发模式下成功发送信息的概率πC1和πM1分别按下式计算： 其中：P{}代表对{}内公式取概率，蜂窝用户发射功率为PC，中继器发射功率为PM，D2D用户发射功率为P，r指每个发射端信道至少使用r比特的信息量才能成功发送信息； 二，放大转发模式： 蜂窝用户和中继器在放大转发模式下成功发送信息的概率πC2和πM2分别按下式计算： 其中：β为中继器的放大因子，计算公式为：x为积分变量，表示对时间的积分； 步骤三，不同模式下的平均信息年龄的计算： 利用信息年龄图像性质及泰勒级数计算从蜂窝用户到中继器再到基站的整个传输过程成功进行K次传输时的平均信息年龄，其中平均信息年龄按下式计算： 其中：X为基站更新数据包的时间间隔，EX表示对时间间隔X取期望，按下式计算： EX是对时间间隔X的平方取期望，按下式计算： 其中m为蜂窝用户传输次数，n为中继器转发次数，πC和πM分别为对应模式下蜂窝用户和中继器成功发送信息的概率； 步骤四，根据步骤二和步骤三的计算结果，对比不同转发模式下从蜂窝用户到中继器再到基站的整个传输过程成功进行K次传输时的平均信息年龄的大小，将平均信息年龄较小的解码转发模式作为本方法确定的转发模式； 步骤五，蜂窝小区资源调度策略：提出增强随机的樽海鞘群算法，对蜂窝小区中的D2D用户发射功率进行分配，使基站处平均信息年龄达到最小化；具体策略如下： 步骤5.1，规定D个D2D用户利用随机分配方式复用蜂窝信道，同时需满足单蜂窝用户只被一个D2D用户复用，一个D2D用户仅复用一个蜂窝信道，且D2D用户及蜂窝用户发送的信息均满足如下频谱效率约束条件： log1+γ≥r 其中：γ为信干噪比； 步骤5.2，初始化樽海鞘种群位置：即随机设置种群中每一只樽海鞘的位置，其中樽海鞘所在位置代表使得平均信息年龄达到最小化的D2D用户可能的发射功率，所述樽海鞘所在位置包括食物源位置、樽海鞘领导者位置和樽海鞘追随者位置三种类别； 步骤5.3，计算初始种群中所有樽海鞘所在位置的适应度f，其中f值最小时对应的樽海鞘所在位置为食物源位置，也就是说f值最小时D2D用户的发射功率PD能够使得最终平均信息年龄达到最小化，f值的最小保证了目标：平均信息年龄最小化的同时满足了频谱效率约束；其中樽海鞘所在位置的适应度f按下式计算： 式中μ为惩罚因子，且μ＞0，适应度f包含了目标函数及约束条件两个部分，目标函数及约束条件如下： C＞D 0＜PD＜PDmax 其中：当复用参数时，表示D2D用户d复用蜂窝用户c的信道，否则γM1表示解码转发模式下中继器的信干噪比；γB1表示解码转发模式下基站的信干噪比；PDmax表示D2D用户的最大发射功率，C为蜂窝用户的数量，D为D2D用户的数量，γd表示D2D用户的信干噪比； 步骤5.4，按照下式更新樽海鞘领导者所在位置： 其中：第j维代表蜂窝小区系统模型中的第j个D2D用户，为更新后的樽海鞘领导者所在位置，即樽海鞘领导者在第j维中的位置，也就是j个D2D用户中可能使平均信息年龄达到最小的D2D用户的发射功率，Fj为食物源在第j维中的位置，即步骤5.3中f值最小时对应的樽海鞘所在位置，ubj为第j维的上界，即D2D用户发射功率可能的最大值，lbj为第j维的下界，即D2D用户发射功率可能的最小值，c2,c3为随机数，Cauchy为柯西变异因子，amax和amin分别为控制收敛因子a的最大值和最小值，其中at＝amax-amin·rand+σ·randn，rand是[0,1]区间上的随机数，randn是正态分布的随机数，σ是用来衡量收敛因子a与其数学期望间的偏离程度，t为时间； 再根据下式更新樽海鞘追随者的位置： 其中：i≥2，表示除了樽海鞘领导者以外的第i只樽海鞘追随者在第j维空间的位置，即樽海鞘追随者所在位置，也就是可能使平均信息年龄达到最小的除了樽海鞘领导者所在位置对应的D2D用户的发射功率以外的第j个D2D用户的发射功率； 步骤六，设定最大迭代次数，然后对步骤五中的步骤5.3-5.4进行迭代计算，直至达到最大迭代次数，将最后一次迭代计算得到的食物源位置作为最优位置输出，即得到了使基站处平均信息年龄达到最小的D2D用户的发射功率值。

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