[发明专利]一种异构网络中基于信道聚合的联合资源分配方法及装置

权利要求书

1.一种异构网络中基于信道聚合的联合资源分配方法，其特征在于，包括：

101、获取N个用户设备的位置信息，并依据所有用户设备的位置信息构建基于频谱聚合的联合优化模型；

102、采用整数编码方法，随机初始化m个个体，将m个个体作为遗传算法的初始种群G；

其中，每一个个体为一个可行的信道分配方案；

103、对每个个体进行交叉与变异的遗传操作，产生新种群G1，所述新种群G1的个体数为2m；

104、针对新种群G1中每一个个体，寻找当前个体的信道分配所对应的最优功率分配方法，并把功率与速率的能效比作为当前个体的适应度评估值；

105、根据适应度评估值将新种群G1中的个体进行从大到小的排序，选择排序中的最后m个个体作为下一次迭代使用的种群；

106、基于下一次迭代使用的种群，重复步骤103-105的过程，直至迭代达到预设的迭代次数上限；

107、获取适应度评估值最小的最优个体，将获取的一个最优个体的信道分配作为异构网络内全网的信道分配方案，以及最优个体对应的功率分配方案作为异构网络内全网的功率分配方案；

其中，所述信道分配方案和所述功率分配方案为采用遗传算法处理构建的所述联合优化模型而获得的方案；

其中，所述步骤101包括：

1011、以p_n,s表示基站n∈N分配给信道s∈S的功率百分比，构建公式1的功率分配约束；

其中N为所有单宏蜂窝内所有异构基站的集合，S为每一个异构基站中所有信道的集合，功率分配约束表示每个异构基站分配的功率值不能超过该基站的最大功率；

1012、以示性函数A_n,s,k表示某个异构基站n的某一条信道s是否分配个某一个用户设备k，

构建信道分配约束为：

其中K为所有用户设备的集合，所述信道分配约束表示每个异构基站每个信道最多被一个用户设备占用，且每个用户设备最多能够聚合C个可用信道；

1013、构建单个用户k的整体传输速率R_k：

其中D_n,k表示用户设备k与异构基站n之间的欧氏距离,B_d表示基站的带宽，B为总带宽，α为链路损耗系数；P_m,s为基站m(m≠n)分配给信道s的功率百分比；

D_m,k表示用户设备k与异构基站m之间的欧式距离，m≠n；

1014、构建整个异构网络的能效比模型为

公式6受到公式1、公式3、公式4的约束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤102包括：

1021、将整个异构基站的信道分配方案抽象表示为一个二维数组C，二维数组中，通过行表示不同的异构基站，通过列表示不同的信道：

其中，C_ij表示对基站i的第j个信道的分配状态，将用户设备编号为k∈{1,2,3,…,K}，则C_ij＝k来表示基站i的第j个信道分配给了第k个用户设备；因此，C_ij∈{0,1,2,3,…,K}，其中C_ij＝0表示该信道不分配给任何用户设备，该信道处于空闲状态，显然，处于空闲状态的信道功率分配为0；

1022、为C中每个元素从集合{0,1,2,3,…,K}中随机赋值；

1023、重复子步骤1021和子步骤1022，直到m个数组C生成，并将生成的m个数组作为遗传算法的初始种群。