[發(fā)明專利]雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710351033.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107302779B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 張暉;汪昱列
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/16;H04W40/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

1.雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、獲取無線多跳網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡信息，所述網(wǎng)絡信息至少包括無線接收點信息及信道參數(shù)；

步驟B、生成若干個初始回程路徑，且每個初始回程路徑均滿足以無線多跳網(wǎng)絡中的宏基站為根節(jié)點，連接所有無線接收點后形成初始回程路徑樹；

步驟C、計算所述初始回程路徑樹中第i個無線接入點服務的第j個用戶可獲得的速率；

步驟D、計算所述初始回程路徑樹中所有無線接入點的傳輸能量，并選取無線接入點的傳輸能量滿足無線接入點的傳輸能量上限的T個初始回程路徑樹；

步驟E、將所選取的T個初始回程路徑樹進行Prufer編碼獲得T個整數(shù)序列，并將所得整數(shù)序列分別轉化為染色體編碼；

步驟F、將所述T個初始回程路徑樹作為父代路徑樹，利用父代路徑樹所對應的父代染色體交配產(chǎn)生子代的初始染色體；及將子代的初始染色體進行交叉和變異后所得的子代染色體翻譯，得到對應的子代路徑樹；

步驟G、對步驟F所得所有子代路徑樹，判斷其是否滿足無線接入點的傳輸能量上限，并根據(jù)符合無線接入點的傳輸能量上限的子代路徑樹與父代路徑樹均計算目標函數(shù)獲得數(shù)值；并對計算得到的目標函數(shù)數(shù)值排序，選取其中前T個目標函數(shù)數(shù)值對應的子代路徑樹和父代路徑樹作為新一代的回程路徑樹；其中，計算目標函數(shù)采用公式：

η＝r_a·log_0.5Δ_r·e^-P

其中，r_a為平均用戶速率；Δ_r為用戶速率標準差；P為系統(tǒng)消耗的總能量；

步驟H、將步驟G選取的新一代的回程路徑樹翻譯得到對應的染色體，且將所翻譯的T個染色體作為新一代的父代染色體，并重復所述步驟F至步驟G，直至最大種群代數(shù)；選取所計算的目標函數(shù)最大的路徑樹作為最終無線回程路徑。

2.根據(jù)權利要求1所述雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于，所述步驟C計算初始回程路徑樹中第i個無線接入點服務的第j個用戶可獲得的速率采用公式：

r_ij(p)＝log(1+γ_ij(p))

其中，第i個無線接入點內(nèi)第j個用戶的信噪比γ_ij(p)；

且

所述H_i為第i個無線接入點到宏基站的回程路徑信道參數(shù)，p_ij|h_iij|²為第i個無線接入點內(nèi)第j個用戶接收到的信息；所述為第i個無線接入點內(nèi)第k個小蜂窩用戶的干擾，為第i個無線接入點的相鄰無線接入點產(chǎn)生的干擾；p_ij為第i個無線接入點到第j個用戶的傳輸能量。

3.根據(jù)權利要求1所述雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于，所述步驟D計算無線接入點的傳輸能量采用公式：

其中，p_i為第i個無線接入點的傳輸能量；p_else為經(jīng)由第i個接入點轉發(fā)信號的傳輸能量；u_i為第i個無線接入點所服務的用戶集。

4.根據(jù)權利要求1所述雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于：所述步驟G中計算平均用戶速率采用公式：

其中，N為用戶總數(shù)；r_ij(p)為第i個無線接入點服務的第j個用戶可獲得的速率；S_a＝{1,2,...,M}為無線接入點集，M為無線接入點個數(shù)；u_i為第i個無線接入點所服務的用戶集。

5.根據(jù)權利要求1所述雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于：所述步驟G中計算用戶速率標準差采用公式：

其中，r_a為平均用戶速率。

6.根據(jù)權利要求1所述雙層異構場景下基于遺傳理論的多跳無線回程方法，其特征在于：所述步驟G中計算系統(tǒng)消耗的總能量采用公式：

其中，P為系統(tǒng)消耗的總能量；P₀為系統(tǒng)電路的固定消耗；p_i為第i個無線接入點的傳輸能量；S_a＝{1,2,...,M}為無線接入點集，M為無線接入點個數(shù)。