[發明專利]基于圖論的OFDMA兩層網絡的頻譜分配方法

在審

• 申請號: 201611139343.1
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106851658A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 季萍萍;朱琦
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W16/14
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所32241
• 代理人: 唐小紅

1.基于圖論的OFDMA兩層網絡的頻譜分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建模：獲取瞬時信道信息，基于圖論建模G＝(V,E)，基于圖論建立家庭基站的模型G＝(V,E)，V為圖論中的點，代表家庭基站用戶節點；E為圖論中的邊，代表用戶之間的干擾，家庭基站的用戶FUE_i收集本家庭基站的信道瞬時信息，包括家庭基站F_i到FUE_i的發射功率P_f以及瞬時信道增益g_i,i；其他所有家庭基站F的信道瞬時信息，其中包括其他家庭基站F到家庭基站用戶節點FUE_i的信道的發射功率P_f以及瞬時信道增益g_j,i,其中j∈F，系統中的加性高斯白噪聲N₀，求得目的節點FUE_i的瞬時的信干燥比為使家庭基站用戶FUE_i滿足SINR_i＞SINR_th，SINR_th為信干燥比的下限，通常為一個給定的常數；將對FUE_i造成最大干擾的家庭基站加入集合I_i，并使得I_i中的家庭基站與FUE_i之間的邊的值為1，即直至滿足條件；

2)初始化：子帶總數為R，所有用戶的已被分配子帶的集合為M；

3)加邊：得到弦圖G'＝(V,E')；求弦圖，即將圖三角化，在模型G＝(V,E)的基礎上加邊得到：G'＝(V,E∪F)，其中F就是所加的邊；根據定理：uv是弦圖中的邊，當且僅當uv∈E或者原圖G中存在有路徑u,x₁,x₂,...,x_k,v使得α(x_i)＜min{α(u),α(v)}，1≤i≤k，求得F，繼而得到弦圖G'＝(V,E∪F)＝(V,E')；

4)通過最大勢方法(MCS)，在弦圖G'＝(V,E')的基礎上，求得弦圖內所有極大團的集合為K；

5)根據公式公式公式以及公式(p_v,q_v):p_v＝max_v:v∈Kw_K,求得每個極大團的權重w_K和每個點的團度(p_v,q_v)，其中代表v_k到v的信道增益，代表v_k對v的干擾，I_v代表點v所受的最大干擾；

6)更新：每個極大團的可以分配的子帶的集合為N＝R∩M；

7)若K為空，此次分配結束；否則，根據每個極大團的權重w_K，優先選出權重最小的極大團k內的點進行優先分配，若同時存在有多個極大團的權重相同，優先選擇已被分配子帶數目最少的極大團k；

8)賦值：i＝1，每次給選出的極大團k內點分配子帶時，令i＝1，在k的可著的顏色集N_k里遍歷分配子帶，其中N_k是第k個極大團里的可分配信道集；

9)若i＞|N_k|，則轉步驟10)；否則，根據團度(p_v,q_v)對極大團k內的所有的點進行排序，優先選擇團度最小的點v進行排序，若有多個點團度最小，則選擇已被分配子帶數目最少的點v，并將N_k(i)分配的分配給選出的v，其中|N_k|是第k個極大團里的可分配信道集的個數，N_k(i)是第k個極大團里的可分配子帶集里的第i個子帶；接著：i＝i+1。重復步驟9)；

10)更新：令k中所有的點為集合A，k中點的相鄰點為集合B，則A和B內各點之間邊為零，即E_v∈A,v∈B＝0,E_v∈B,v∈A＝0；并使團k中所有的點已被分配的顏色為集合M_k，則已分配的子帶的集合為M＝M∪M_k；轉步驟3)。