[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

说明书

本发明涉及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，方法包括：确定遗传算法的初始种群G，G中每一个个体为一个可行的信道分配方案；对每个个体进行交叉与变异的遗传操作产生新种群G1，针对G1中每个个体，采用Zoutendijk可行方向法寻找该个体的最优功率分配，并确定个体的功耗比值，选择最低功耗比的m个个体作为下一次迭代使用的初始种群，重复上述过程，直至迭代预设次数，获取具有最低功耗比的一个最优个体，将最优个体的信道分配作为全网的信道分配方案，最优个体的功率分配方案作为全网的功率分配方案。通过上述迭代寻优能力，能不断寻找最优信道分配条件下最优功率分配值，满足用户设备极小化网络的功率消耗。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及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。

背景技术

随着智能无线设备日益普及与无线数据流量需求的急剧增长，移动通信中的有限的频谱资源变得日益稀缺和拥挤，已经成为制约无线通信发展的一个瓶颈。异构网络通过在传统宏蜂窝覆盖区域中部署其它多种不同无线接入能力的接入节点，如微基站和中继节点等，能够加强区域频谱复用来有效的提高频谱利用效率。然而，这种频谱的复用导致同频道用户之间存在通信干扰，如何通过高效的资源管理方法，以尽可能提供用户的通信速率成为异构网络中的重要研究内容。

除了通过资源管理满足日益增长的用户需求外，异构网络的资源管理还需要考虑网络的整体通信能耗。统计显示，信息和通信技术行业越来越成为全球能源消耗的主要行业，在2008年，信息和通信技术工业的能源消耗占全球能源消费量的8％，预计到2020年将增加一倍。特别是，移动通信系统占据全球能源消耗的0.5％。因而，如何设计高效的资源管理方法，在满足日益增长的用户需求的基础上，极小化通信的总体能耗，无疑具有重要的意义。虽然目前已有部分针对异构蜂窝网络的资源分配方法，但这些方法忽视了用户设备对多个不同信道的聚合能力，因而其提高用户速率的能力还存在不足。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有忽略用户设备对不同信道的聚合能力，使得用户速率无法提高的问题，本发明提供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。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种异构网络中基于信道聚合的联合资源分配方法，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。

可选地，所述步骤101包括：