[发明专利]一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法

权利要求书

1.一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)初始化系统参数，所述参数包括子信道数量N、终端通信所需的信噪比阈值、D2D发射终端的功率、移动终端DUE数量M、终端的位置信息，以及捕食搜索算法控制参数，包括总的限制级别数NumLevel+1、用于增大限制等级L的指针阈值Cthreshold、区域限制搜索模式的限制等级数Lthereshold、以及搜索模式的高适应值LhighThreshold；

(2)将系统的资源分配方案进行编码，编码方式为G＝(g₁,…,g_j,…,g_M)，g_j表示为DUEj所分配的子信道号码，其取值范围为1…N；

(3)随机选择一个初始点a，a∈Ω，其中Ω为所有可能的资源分配方案取值；令最优解b＝a,计数器count＝0，搜索限制等级Level＝0，初始化限制集res[NumLevel]；

(4)如果Level<NumLevel，取a的邻域N(s)的子集N′(s)，并求出其最大函数值对应的点mresult，然后转第5步；否则结束，根据最优解b对应的分配方案进行资源分配；所述函数值为信道容量值；

(5)如果mresult对应的函数值落入res[Level]与b对应的函数值之间，则令a＝mresult，然后转第7步；否则转第6步；

(6)如果a对应的函数值Z(a)＞Z(b)，令b＝a，Level＝0,counter＝0，重新计算限制集，然后转第4步；否则转第7步；

(7)令counter＝counter+1，如果counter>Cthreshold，令Level＝Level+1，counter＝0，然后转第8步；否则转第4步；

(8)如果Level＝Cthreshold，令Level＝LhighThreshold，并转第4步；否则直接转第4步。

2.根据权利要求1所述的一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，其特征在于，所述步骤(3)中的初始化限制集的算法如下：

根据随机选择的初始点a，任从其邻域取NumLevel个点，并计算每个点对应的函数值；

设初始点a对应的函数值赋予res[0]，把这NumLevel个点对应的函数值按照降序排列；

把排列后的NumLevel个值依次赋给res[1]，res[2]，…，res[numLevel]。

3.根据权利要求1所述的一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，其特征在于，所述步骤(6)中的重新计算限制集算法如下：

搜索目前为止发现的最优解b的邻域，取NumLevel个点，计算其对应的函数值；

把这b和NumLevel个点对应的函数值按照降序排列，依次赋给res[0]，res[1]，res[2]，…，res[numLevel]。

4.根据权利要求1所述的一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，其特征在于，所述步骤(4)中邻域N(s)基于N进制的编码方法构造，对于任意一个点P的上一个点为点P对应N进制数-1对应的点，下一个点为点P对应N进制数+1对应的点，点P的领域为以点P为中心的上下N³个点的范围。