[發(fā)明專(zhuān)利]一種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310513423.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103561457B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮義志;田坤;林炳輝;張軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W52/18
• 分類(lèi)號(hào): H04W52/18
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、移動(dòng)智能終端在通信時(shí)，檢測(cè)有空閑業(yè)務(wù)信道的可接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)信道狀態(tài)信息從可接入網(wǎng)絡(luò)中選擇N個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入；

步驟2、定義一種功率分配方案的遺傳表示；

步驟3、定義功率分配方案的適應(yīng)性函數(shù)；

步驟4、產(chǎn)生M個(gè)步驟2所述的數(shù)組，每個(gè)數(shù)組分別代表一種不同的功率分配方案及其適應(yīng)度值；M個(gè)數(shù)組一起構(gòu)成功率分配方案的第一代種群，其中M稱(chēng)為種群的規(guī)模，種群中的一個(gè)數(shù)組稱(chēng)為一條基因；

步驟5、根據(jù)高適應(yīng)度值優(yōu)先的方法，按照概率從步驟4所述種群中隨機(jī)選擇m₁條基因進(jìn)行基因重組；基因重組過(guò)程中，被選取參與基因重組的基因不作任何改變并保留在種群中；重組生成的合法基因作為新基因加入種群，重組生成的非法基因直接丟棄；所述m₁為偶數(shù)，所述m₁的取值范圍為2≤m₁≤M；

步驟6、按照最佳保持低適應(yīng)度值優(yōu)先的方法，從步驟5所述基因重組后的種群中適應(yīng)度較低的基因中按概率隨機(jī)選擇m₂條基因進(jìn)行突變；

步驟7、選取產(chǎn)生新一代種群，這里定義一種最優(yōu)保持的選取新一代種群的方法，在規(guī)模上保持新的基因種群與原始的基因種群一致，基因規(guī)模保持為M，在選取構(gòu)造新種群的基因時(shí)將步驟6所述基因突變后的種群中適應(yīng)度值最高的前個(gè)基因直接選取到新的種群中，在剩余的基因中用輪盤(pán)賭法選取個(gè)基因到新的種群中；

步驟8、重復(fù)步驟5～7，當(dāng)種群基因的最高適應(yīng)度值的增長(zhǎng)連續(xù)l次小于給定的閾值作為最優(yōu)功率分配方案，從得到的種群中選取適應(yīng)度最高的基因作為功率分配方案，功率分配算法結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法，其特征在于，所述步驟1中，所述智能移動(dòng)終端所接入的N個(gè)網(wǎng)絡(luò)均只提供一對(duì)業(yè)務(wù)信道供智能移動(dòng)終端傳輸數(shù)據(jù)，所述的信道n也代表著網(wǎng)絡(luò)n，所述一對(duì)業(yè)務(wù)信道包括前向業(yè)務(wù)信道與反向業(yè)務(wù)信道；

所述的信道狀態(tài)信息用信道的噪聲統(tǒng)計(jì)特性表示，智能移動(dòng)終端選擇的N個(gè)信道作為待使用的信道，通過(guò)這些信道與對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)建立連接，其中，是網(wǎng)絡(luò)n所提供的業(yè)務(wù)信道的噪聲方差，是網(wǎng)絡(luò)n正常通信所要求的信道噪聲門(mén)限值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法，其特征在于，所述步驟2中，所述的適應(yīng)度值是功率分配方案的性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，即：功率分配方案的得分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法，其特征在于，所述步驟3中，C_total是指智能移動(dòng)終端所能獲得的信道容量總和，由確定，P是指智能移動(dòng)終端的總功耗，由P=Σn=1Npower[n]]]>確定；

所述α,β值的選取直接影響到最終功率分配方案的結(jié)果，在使用該方法進(jìn)行功率分配時(shí)，由智能移動(dòng)終端用戶(hù)根據(jù)自己所處的具體情景、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率以及功耗的具體要求來(lái)設(shè)定α,β的具體值，當(dāng)能量充足偏向快的傳輸速率時(shí)，則增大α與β的比值；當(dāng)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求低時(shí)，則降低α與β的比值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信中的多目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)功率分配方法，其特征在于，所述步驟4中，所述的數(shù)組的生成包括以下步驟：

步驟4.1、數(shù)組的前N個(gè)元素用0～P_max范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)來(lái)填充；一旦數(shù)組的前N個(gè)元素滿(mǎn)足或則舍去該數(shù)組，重新產(chǎn)生新數(shù)組；

步驟4.2、數(shù)組的第N+1個(gè)元素，即數(shù)組的最后一個(gè)元素用數(shù)組前N個(gè)元素所代表的功率分配方案的適應(yīng)度值填充，適應(yīng)度值利用步驟3中定義的適應(yīng)性函數(shù)計(jì)算。