[发明专利]一种基于改进蝙蝠算法的5G通信系统容量优化方法

权利要求书

1.一种基于改进蝙蝠算法的5G通信系统容量优化方法，系统中的终端包括蜂窝网络终端(CUE)和D2D移动终端(DUE)，一对DUE包括D2D发射移动终端(DTUE)和D2D接收移动终端(DRUE)，其中有M个CUE和N对DUE共享下行链路资源，M和N均为大于0的整数，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)初始化系统基本参数并随机初始化标识资源分配方案的蝙蝠种群；所述参数包括小区半径、信号干扰噪声比阈值以及迭代次数；每个蝙蝠个体包括N个元素，每个元素内容代表一个DUE所复用的CUE的信道资源；

(2)对随机初始化生成的蝙蝠种群进行反向初始化，得到相应的反向蝙蝠种群，将随机初始化的蝙蝠种群和相应的反向蝙蝠种群作为初始蝙蝠种群；反向初始化的计算公式为：

x′_i＝a_i+b_i-x_i

其中，x_i∈[a_i,b_i]i＝1,2,…N是蝙蝠个体中元素的编号，a_i,b_i分别为最小值和最大值；

(3)计算初始蝙蝠种群的信道容量值作为适度值；其中以最大化系统容量为目标，计算每个蝙蝠个体的信道容量值，并作为改进蝙蝠算法的适度值；

(4)根据适度值选择优秀蝙蝠个体作为改进蝙蝠算法的初始解；

(5)将父蝙蝠种群中优秀蝙蝠个体进行交叉变异，从而产生新的优秀种群；

(6)将交叉变异前后的蝙蝠种群混合，根据适度值排序选出一定数量的优秀个体作为下一代迭代的蝙蝠种群；

(7)判断迭代是否结束，若否，返回步骤(5)，若迭代完毕，结束方法，得到系统容量最大的资源分配方案。

2.根据权利要求1所述的基于改进蝙蝠算法的5G通信系统容量优化方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算每个蝙蝠个体的信道容量值C_sum的公式为：

其中，B为子信道带宽，SINR_i为CUEi接收到的SINR，SINR_j为DRUEj接收到的SINR。

3.根据权利要求1所述的基于改进蝙蝠算法的5G通信系统容量优化方法，其特征在于，所述步骤(4)中计算出初始蝙蝠种群的适度值后，根据适度值的大小排序选择满足条件的优秀个体，将这些优秀的蝙蝠个体作为改进蝙蝠算法的初始解。

4.根据权利要求1所述的基于改进蝙蝠算法的5G通信系统容量优化方法，其特征在于，所述步骤(6)中将交叉变异前后的蝙蝠种群混合，群体中每只蝙蝠代表问题的一个解，依据适度值排序组成新的优良种群剔除不符合通信质量要求的个体。