[发明专利]一种超密集小蜂窝网络中基于模拟退火算法频谱分配方法

摘要

本发明公开了一种超密集小蜂窝网络中基于模拟退火算法频谱分配方法，利用小蜂窝用户之间的干扰关系创建干扰矩阵，再根据干扰矩阵创建干扰关系无向图，并根据模拟退火算法求解干扰图中最大团，去掉已经构成团的点，再次寻找最大团，直到无团就停止算法。将频谱按照团的数量和非团用户数量之和分割成子带，最后对用户进行频谱分配，本方法能显著降低频谱分割，增加频谱利用率，提升整个网络的吞吐量。

主权项

一种超密集小蜂窝网络中基于模拟退火算法频谱分配方法，主要包括超密集小蜂窝网络、用户，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤1，在超密集小蜂窝网络中相互覆盖的蜂窝里的用户中，用户计算信噪比与信噪比阈值之间的大小关系，确定出干扰用户，构建干扰矩阵；步骤2，根据干扰矩阵，构建用户之间干扰关系图G(V,E)，每个顶点代表一个用户，无干扰的用户之间连线，构建无向图；其中，V代表图中顶点集合，E代表连接点的边集合；步骤3，设置初始值——设置最低温度T0，最高温度Ts，下降参数α，输入当前超密集小蜂窝网络中用户的干扰关系矩阵AG(ak,l)，计算目标函数F(G,σ)，初始化排列σ(i)＝i,i＝1,2...,n；其中，σ代表循环下降参数；ak,l为矩阵中第k行第l列元素；步骤4，将顶点按维度(与该顶点表示用户连接的用户数量)从低到高重新排列，按此排列使得寻找最大团更为快捷，即d(σ1)＜d(σ2)＜...＜d(σn‑1)；d(σi)代表排在第i位的顶点的维度；步骤5，选择两个不同的顶点(蜂窝)vu和vw，u＝1,2，...m，w＝m+1,m+2,...n，使得分别计算F'(G,vu)和F'(G,vw),若F'(G,vu)≤F'(G,vw)，接受这两个顶点，执行下一步；若F'(G,vu)＞F'(G,vw)，重新选择顶点；其中，F和F'代表目标函数；vu和vw代表不同的顶点，其中u＝1,2，...m，w＝m+1,m+2,...n；步骤6，交换选择的两个顶点的下标，形成新的状态σ'，并计算F(G,σ')，若F(G,σ')＝0，找到此时最大团，此时，将这些点去除，重新寻找最大团，直到找不到团停止算法；计算团的数量与非团点的数量之和，否则执行下一步；步骤7，计算目标函数ΔF＝F(G,σ')‑F(G,σ)，若ΔF≤0，σ＝σ'；否则根据公式计算P，并随机产生β，β∈[0,1]，若P＞β,σ＝σ'，否则拒绝σ'；其中，ΔF代表函数值只差；P代表概率；步骤8，计算当前温度，t＝αt；若t＜T0，终止；否则返回步骤3。