[发明专利]有比例率约束的异构网络无线资源分配方法

摘要

本发明提供一种有比例率约束的异构网络无线资源分配方法，包括以下步骤：步骤1，智能集中控制器收集异构网络中可用的无线资源；步骤2，智能集中控制器收集用户设备的资源使用申请；步骤3，智能集中控制器采用细菌菌落算法对异构网络中的无线资源进行分配。本发明提供的资源分配方法在比例率约束条件下，以系统总速率最大化为目标，对异构网络无线资源进行分配，高效、可靠，可以显著提高异构网络中系统的总速率。

主权项

1.一种有比例率约束的异构网络无线资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、异构网络智能集中器收集可用的无线资源；步骤2、异构网络智能集中器收集用户设备的资源使用申请；以及步骤3、异构网络智能集中器使用细菌菌落优化算法对无线资源进行分配；其中，步骤1所述的异构网络智能集中器收集可用的无线资源，包括LTE和WLAN；其中，步骤3所述的异构网络智能集中器使用细菌菌落优化算法对无线资源进行分配，具体步骤如下：步骤3.1、初始化细菌菌落优化算法的参数；步骤3.2、随机产生Si个个体，对每个个体进行评估，评价最优个体；步骤3.3、根据细菌适应值变化方向对细菌进行泳动、翻滚或停留操作；步骤3.4、根据细菌适应值变化的方向和次数确定细菌的动作‑繁殖、死亡或不变；步骤3.5、重复步骤3.2～3.4，直至最大迭代次数或种群个体数为0，输出最优个体解；其中，步骤3.1所述的初始化细菌菌落优化算法的参数，具体为：初始化种群初始数量Si、种群最大数量S，最大迭代次数GENMAX，个体最长寿命N，繁殖条件NH，死亡条件NL，系数C1、C2、R；其中，步骤3.2，随机产生Si个个体，对每个个体进行评估，初始化的个体满足公式(1)，(2)，(3)：其中，αik表示第k个用户被分配到第i个网络上，fkn表示第k个用户被分配到LTE第n个资源元素上，tki表示第k个用户分配到第i个WLAN的时间片段，L是网络的个数，K是用户个数；对最优个体的评价按公式(4)进行：其中，γk是比例约束系数，r0kn表示用户k所在的LTE的第n个资源元素的速率，rki表示用户k所在的第i个WLAN的速率，tki表示第k个用户分配到第i个WLAN的时间片段，N是OFDM总资源数，L是可以网络的个数；步骤3.3，根据细菌适应值变化方向对细菌进行泳动、翻滚或停留操作：当细菌的第k次迭代的适应度值大于第k‑1次迭代的适应度值，细菌进行停留和泳动，泳动按公式(5)进行：Xk+1＝Xk+C1*r1*(Xk‑Xk‑1)+C2*r2*(g‑Xk)     (5)当细菌的第k次迭代的适应度值小于第k‑1次迭代的适应度值，细菌进行翻滚，翻滚按公式(6)进行：Xk+1＝Xk‑C1*r1*(Xk‑Xk‑1)+C2*r2*(g‑Xk)     (6)当细菌的第k次迭代的适应度值等于第k‑1次迭代的适应度值，细菌进行停留，停留按公式(7)进行：Xk+1＝Xk+R*r     (7)其中，C1，C2，R是前述初始化的常数，r、r1和r2是[0,1]之间的随机数，Xk是第k次迭代的位置，Xk+1是第k‑1次迭代的位置，g是全局最优位置；其中，步骤3.4，根据细菌适应值变化的方向和次数确定细菌的动作‑繁殖、死亡或不变；当细菌向适应值变大的方向移动NH次，并且种群规模小于最大数量S，细菌进行繁殖：细菌生成和自己位置一样的个体；当细菌向适应值变小的方向移动NL次，细菌死亡；当细菌向适应值变大的方向和适应值变小的方向交替移动N次，细菌死亡；其他情况，细菌不变化。