[发明专利]用于OFDMA系统的基于粒子群算法的分布式功率分配方法

权利要求书

1.一种用于OFDMA系统的基于粒子群算法的分布式功率分配方法，其特征在于：该方法认为该系统内各小区的地位平等，每个小区的基站分别根据本小区用户终端反馈的信道状态信息进行迭代计算，并行地执行粒子群算法，根据本小区内不同功率分配矩阵的信道容量差异，为每个小区寻找各自小区最优的功率分配矩阵，实现系统信道容量的最大化；因系统内每个小区实现分布式的功率分配，且各基站之间不需要进行直接的信息交互，从而在较低的开销下，提高了系统频谱利用率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，假设该系统有N_T个蜂窝基本单元：N_T＝N×S，式中，N为系统内的小区数，S为每个小区划分的扇区数，N和S都是自然数；当S＝1时，系统的蜂窝基本单元是小区，即系统由N_T＝N个小区组成；当S＞1时，即小区分扇区时，系统的蜂窝基本单元是扇区，也就是系统由N_T＝N×S个扇区组成；该系统可复用的子载波数为自然数M，各小区基站的最大发射功率为P_max，且已经完成了子载波分配过程，即每个子载波已经分给特定的用户使用；

所述每个小区的基站分别根据本小区用户终端反馈的信道状态信息进行的迭代计算，为每个小区寻找各自小区最优的功率分配矩阵的操作包括下列步骤：

(1)初始化设置下列两个参数：本小区的功率分配矩阵P和更新步长矩阵V，矩阵P和V均为S×M维矩阵，矩阵中的元素P_s，m和V_s，m分别表示第s个扇区在第m个子载波上的分配功率和功率的更新步长，式中，自然数s和m分别是本小区内扇区序号和子载波的序号，其最大值S和M分别是该小区划分的扇区数和小区复用的子载波数；S＝1时，表示功率分配以小区为蜂窝基本单元，S＞1时，表示功率分配以扇区为蜂窝基本单元；

(2)基站通过控制信道采集本小区用户终端反馈的信道状态信息和同频干扰信息，进行迭代计算，寻找最优的功率分配矩阵：运用粒子群算法调整更新步长矩阵和功率分配矩阵，再以该功率分配矩阵计算得到的小区信道容量之和作为评判依据，分别更新当前最优功率分配矩阵和全局最优功率分配矩阵，对功率分配矩阵进行迭代更新优化；再判断是否满足迭代终止条件；如果是，则结束该步骤迭代计算；否则，继续进行迭代计算，直至确认迭代计算过程结束；

(3)确定并输出该小区的最优功率分配方案，尽可能地实现该小区系统频谱效率或信道容量之和的最大化。