[发明专利]一种基于多种群遗传算法的D2D通信资源优化方法

摘要

一种基于多种群遗传算法的D2D通信资源优化方法，涉及LTE网络中的D2D通信频谱资源分配的技术领域。本发明分别建立系统模型和信道模型，采用的资源分配方法包括：（1）设定染色体的编码方式；（2）初始化种群；（3）求解场景变换后小区中正常通信的D2D用户数量，并设置其为遗传算法的适应度函数；（4）对种群进行繁殖过程，每繁殖一代包括选择、交叉、变异、修正四个步骤；（5）引入移民算子，将各种群在进化过程中的最优个体定期的引入到其他种群；（6）引入精华种群；（7）当繁殖代数迭代到满足终止条件即达到最优个体最少保持代数后算法停止。本发明在满足用户服务质量的前提下能有效降低移动终端的发射功率，实现快速的场景变化。

主权项

一种基于多种群遗传算法的D2D通信资源优化方法，所述D2D通信系统场景模型中包括M对DUE和N个CUE，它们共享上行链路资源；其特征在于，所述优化方法包括以下步骤：(1)初始化系统参数，所述参数包括信噪比阈值、D2D发射终端的功率、移动终端数量、终端间的距离；(2)将资源分配方案进行染色体编码，采用实数编码方式，G＝(g1,…,gj,…,gM)，每个染色体共有M个基因位，每个基因位gj的取值为1…N；(3)随机产生一定规模的初始种群数目，每个种群包含一定数量的染色体；(4)以场景切换情况下的D2D用户正常通信数量最多为目标，计算场景切换后即N‑m个子信道中正常通信的D2D用户的数量C(Ux)，并作为多种群遗传算法的适应度函数值；(5)对种群进行繁殖，每繁殖一代包括选择、交叉、变异和修正过程；(6)引入移民算子，将各种群在进化过程中的最优个体定期的引入到其他种群；(7)引入精华种群，在进化的每一代，通过人工选择算子选择出其他种群最优个体放入精华种群加以保存。(8)重复繁殖过程直到满足迭代终止条件即迭代次数达到最优个体最少保持代数，停止繁殖。