[发明专利]异构无线网络并行多接入系统中联合资源分配快速算法

权利要求书

1.一种异构无线网络并行多接入系统中联合资源分配快速算法，其特征在于：包括如下步骤：

1)构建一个异构无线网络并行多接入系统；

2)带宽分配准备，初始值设定，其中，p_ij⁰为用户i在M_i个接入网之间进行等功率分配的初始功率，p_i为用户i的可分配功率，M_i为用户i的实际接入网个数，i＝1，…，N_j，N_j为接入网j的实际用户个数，j＝1，…，M_i；

3)根据用户i分给接入网的功率，每个接入网j对接入的N_j个用户利用牛顿法进行带宽分配得到N_j中第i个用户在该接入网j的带宽分配最优解x_ij^*；

4)功率分配，利用带宽分配最优解x_ij^*，采用注水法得到用户i给接入网j分配的功率p_ij，若所有p_ij≥0，直接执行步骤5)；若发现用户i在接入网j分配的功率p_ij＜0，则令此时的p_ij＝0，并令相应的x_ij＝0，终止此用户对该接入网的功率分配和该接入网对此用户的带宽分配，将此用户的可分配功率在除j以外的其它接入网之间等功率分配，并保存其他用户在所有实际接入网的功率分配，返回执行步骤3)；

5)算法结束，用户根据得到带宽分配结果x_ij^*和功率分配结果p_ij传输数据。

2.根据权利要求1所述的异构无线网络并行多接入系统中联合资源分配快速算法，其特征在于：所述步骤3)中等功率情况下最优带宽分配的求解包括以下步骤：

2.1利用牛顿法求解带宽x_ij，其迭代公式为：

xijk+1=xijk-f(xijk)f′(xijk)]]>

其中

f(xijk)=βjlog(1+gijpijkxijk)-gijpijkxijk+gijpijk-λjk,]]>

f′(xijk)=gijpijkxijk+gijpijk(βjxijk+gijpijk-1xijk);]]>

式中β_j(0≤β_j≤1)表示不同编码调制方式下用户i在接入网j获得可达速率的效率，g_ij为用户i和接入网j之间的信道增益，x_ij^k为第K次迭代时接入网j分给用户i的带宽，p_ij^k为第K次迭代时用户i在相应带宽上的发射功率；

2.2用最陡梯度法更新拉格朗日乘子

λjk+1=[λjk+ϵ(Σi=1Njxijk-Xj)]+]]>

其中，步长因子ε＞0，[z]⁺＝max{z，0}，X_j为接入网j的可分配带宽；

通过步骤(2.1)和(2.2)的迭代得到满足条件时的最优带宽分配其中б取任意小的正数。