[发明专利]基于GASE的STDMA Mesh网络资源分配方法

摘要

本发明提出了一种基于GASE的STDMA Mesh网络资源分配方法，以提高STDMA Mesh网络资源的利用率。实现步骤为：建立基于GASE的STDMA Mesh网络资源分配模型，将模型分解为功率分配模型和时隙分配模型，采用非线性单纯形法和内点罚函数法求解功率分配得到功率分配矩阵，采用分支定界法求解时隙分配得到时隙分配矩阵，将功率分配矩阵和时隙分配矩阵代入基于GASE的STDMA Mesh网络资源分配模型的目标函数中，可求得目标函数的最大值，即完成了资源分配。本发明合理分配了STDMA Mesh网络的资源，提高了STDMA Mesh网络资源的利用效率。

主权项

1.一种基于GASE的STDMAMesh网络资源分配方法，其特征在于,包括如下步骤：(1)建立基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型：(1a)定义基于GASE的STDMAMesh网络的链路集合E包括K条链路，E中的链路m和链路n构成并行链路，链路m的收节点为S1，发节点D1，链路n的收节点为S2，发节点D2；定义基于GASE的STDMAMesh网络的时隙分配因子为ymnt，当ymnt的取值为1时，表示将时隙集合T中的时隙t分配给并行链路m与链路n，当ymnt的取值为0时，表示不给并行链路m与链路n分配时隙；(1b)采用基于GASE的STDMAMesh网络中并行链路m与链路n构成的X信道的遍历容量除以受影响面积得到第t个时隙并行链路m与链路n的GASE表达式L_mnt，其中L_mnt为以功率P_mn为变量的函数；(1c)通过L_mnt和y_mnt建立基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型的目标函数：其中y_mnt的约束为：每个时隙一次只能分配一个链路对，时隙分配因子y_mnt只能取0或1，时隙分配要保证每条链路的传输速率要求，其中L_mnt的约束为每个时隙内每条链路上分配的功率不超过发送节点功率的最大阈值；(2)假设基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型中的时隙分配因子y_mnt不变，求解基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型中的功率分配(2a)对基于GASE的STDMAMesh网络中的K条链路进行两两组合，得到由N_all个链路对组成的链路对矩阵其中(2b)将在链路对矩阵LinkAll中查找出的S1与S2不重合且D1与D2不重合的Lcom个链路对，组成链路对矩阵LinkCom；(2c)在链路对矩阵LinkAll中查找出基于GASE的STDMAMesh网络的第一条链路所对应的各链路对，分别将每个链路对中两条链路间的距离dij代入GASE表达式Lmnt中，并采用内点罚函数法和非线性单纯形法计算GASE的最大值，GASE最大值对应的链路作为第一条链路的最优链路对，GASE最大值对应的功率作为第一条链路的最优分配功率Pmn；(2d)按照步骤(2c)的方法，依次获取基于GASE的STDMAMesh网络除第一条链路外的K‑1条链路所对应的最优链路对和K‑1条链路所对应的最优分配功率；(2e)将步骤(2c)中的第一条链路的最优链路对和步骤(2d)中K‑1条链路所对应的最优链路对组成K条链路的最优链路对集合，将步骤(2c)中的第一条链路的最优分配功率和步骤(2d)中K‑1条链路所对应的最优分配功率组成K条链路的最优功率分配矩阵(3)求解基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型中的时隙分配Y：将功率分配矩阵代入基于GASE的STDMA Mesh网络资源分配模型的目标函数中，得到基于GASE的STDMA Mesh网络时隙分配模型的目标函数并采用分支定界法求解时隙分配模型，得到时隙分配矩阵其中y_mnt的约束为：每个时隙一次只能分配一个链路对，时隙分配因子y_mnt只能取0或1，时隙分配要保证每条链路的传输速率要求；(4)将最优功率分配矩阵和时隙分配矩阵Y代入基于GASE的STDMAMesh网络资源分配模型的目标函数中，可求得的最大值即完成了资源分配。