[发明专利]一种异构无线网络协作通信中的多目标网络功率分配方法

权利要求书

1.一种异构无线网络协作通信中的多目标网络功率分配方法，其特征在于具体包括以下步骤：

S1、采用随机策略产生代表功率分配方案的初代种群集种群P₁⁰，和的规模均为M，各种群的每个个体代表一种功率分配方案，其中种群P_i⁰的第j个个体定义为其中，i＝1,...,4；j＝1,…,M；是含有N个元素的一维实数数组，中的第n个元素的值为该方案分配给第n个信道的功率值，信道n也代表着网络n，其中，n＝1,2,…,N，这样每个数组等价于一个个体，数组的一个元素等价于个体的一个基因；

S2、定义功率分配方案的适应度函数：以移动终端的信道容量总和与总功耗作为优化目标，对第l代种群集其中，0≤l≤L,L为最大迭代数或最大遗传代数，种群P_i^l的第j个个体的适应度函数定义为其中分别是所代表的功率分配方案下移动终端所获得的信道容量总和与所消耗的功率总和，P_max是移动终端的额定功率，是不作优化、功率在N个网络上平均分配的条件下，移动终端所获得的总信道容量；

S3、基于模拟退火控制的轮盘赌策略产生新一代种群集，根据步骤S2所述的适应度函数计算种群集中每个个体的适应度值，然后根据适应度值，采用基于模拟退火算法控制的轮盘赌策略，产生新一代种群集；

S4、各种群个体自身基因重组与基于模拟退火控制的个体更替，每个个体通过随机打乱自身基因顺序的方法实现基因重组从而生成新个体；判断所生成的新个体是否合法，非法的新个体直接抛弃，合法的新个体根据模拟退火控制策略确定是否取代原个体；

所述的非法个体是指具有以下任一特征的个体：(1)小于第n个网络正常通信时所要求的接入功率门限值pb[n]；(2)

S5、个体间的基因重组与基于模拟退火控制的个体更替，种群间按自适应策略互换部分个体后，各种群内部的个体两两随机配对并互换部分基因生成一对新个体，并根据模拟退火控制策略确定是否取代原配对个体；

S6、基于模拟退火控制策略的个体基因自适应突变与个体更替，各种群先用其它种群的最高适应度值个体替换自身的最低适应度值个体，然后采用模拟退火控制策略进行个体基因自适应突变生成新个体，新个体根据模拟退火控制策略确定是否取代原个体；

S7、迭代次数增加1并更新模拟退火算法的实时温度T，重复步骤S3至S6，直至种群集中所有个体的最高适应度值的增长率连续K次小于给定的阈值η或者迭代次数达到最大值L，则认为最优功率分配方案已出现，此时输出种群集中适应度值最高的个体作为最终功率分配方案，功率分配算法结束。

2.根据权利要求1所述的异构无线网络协作通信中的多目标网络功率分配方法，其特征在于：所述步骤S1中，待分配功率的N个网络均只提供一对业务信道，包括前向业务信道与反向业务信道，供智能移动终端传输数据。

3.根据权利要求1所述的异构无线网络协作通信中的多目标网络功率分配方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述数组的生成办法为：数组的N个元素用0～P_max范围内的随机实数来填充；一旦数组的N个元素满足或这N个元素中存在一个元素其中pb[n]代表第n个网络的接入功率门限，则舍去该数组，重新生成数组，最终生成的初始种群为代表种群P_i⁰的第j个个体；种群规模M的值由算法的复杂度与性能综合衡量后确定，M越大，算法的精度越高，但复杂度也越高；M越小，算法的精度越低，但复杂度也越低，种群规模的经验取值为20到100之间最佳。

4.根据权利要求1所述的异构无线网络协作通信中的多目标网络功率分配方法，其特征在于：所述步骤S2中，分别由和确定，其中w_n是网络n的信道带宽，是网络n的信道噪声功率谱密度。