[发明专利]Femtocell双层网络中基于分簇的资源分配方法

摘要

本发明涉及毫微微小区Femtocell双层网络中基于分簇的资源分配方法，包括利用三轮子信道分配算法为宏用户MUEs分配子信道；根据功率分配的规划目标和约束条件，采用经典注水算法为MUEs分配功率；采用改进的遗传模拟退火算法GASA为毫微微小区分簇；根据毫微微用户FUEs的速率需求，采用启发式算法为FUEs分配子信道；并利用KKT条件对FUEs进行功率分配。本发明在保证MUEs正常通信的前提下，最小化FUEs间的干扰，提高了频谱利用率，保证了FUEs和MUEs的服务质量。

主权项

1.一种用于Femtocell双层网络基于分簇的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤101：利用三轮子信道分配算法对宏用户MUEs执行子信道分配；步骤102：根据宏用户功率分配的规划目标和约束条件，采用经典注水算法为MUEs分配功率；步骤103：采用改进的遗传模拟退火算法GASA为毫微微小区分簇；步骤104：根据毫微微用户FUEs的速率需求，采用启发式算法为FUEs分配子信道；步骤105：利用卡罗需‑库恩‑塔克KKT条件对毫微微用户FUEs进行功率分配；所述步骤103采用改进的遗传模拟退火算法GASA为毫微微小区分簇包括：以同簇中的毫微微基站FBSs间的干扰总和最小作为目标函数，建模优化方程：且满足约束条件：C_g∩C_n＝Φ(g,n∈χ,g≠n)以及x_in∈{0,1}；其中，χ＝{1,…,N_A}表示簇的集合，F和N_A分别表示毫微微基站FBSs的数量和簇的数量；w_ij是FBS_i和FBS_j间的干扰权值；x_in是FBSs的分簇指示矩阵，当x_in＝1时，表示将FBS_i分到第n个簇，当x_in＝0时，即表示FBS_i不分到第n个簇；C_n表示第n个簇中FBSs的集合，C_g表示第g个簇中FBSs的集合，为系统中总的FBSs的集合，采用遗传模拟退火算法解决此分簇问题，包括：103A：初始化：种群个体大小sizepop，最大进化次数MAXGEN，交叉概率P_c，变异概率P_m，退火初始温度T₀，温度冷却系数k，终止温度T_end；103B：随机生成初始种群Chrom，计算种群中个体的适应度值f_i，其中设定f_i为规划目标；103C：对种群Chrom实施选择、交叉和变异等遗传操作，即产生新的FBS分簇结果；对产生的新个体计算其适应度值f_i′，若f_i′<f_i，则以新个体替换旧个体，否则，以概率exp((f_i‑f_i′)/T)接收新个体；103D：若进化次数gen<MAXGEN，则gen＝gen+1，转至步骤103C，否则，转至步骤103E；103E：若T_i<T_end，则算法结束，返回全局最优解，否则，执行降温操作T_i+1＝kT_i，转至步骤103B。