[發明專利]一種異構網絡中的資源分配方法

有效

• 申請號: 201710695019.6
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107396448B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張海波;黃旭;李方偉;劉開健
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 寸南華

1.一種異構網絡中基于分簇的資源分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟101：采用蟻群遺傳算法對D2D用戶進行分簇；

步驟102：采用拍賣算法為各個D2D簇分配信道；

步驟103：采用非合作博弈論算法為共享同一信道的蜂窩用戶和D2D用戶進行功率分配。

2.根據權利要求1所述的異構網絡中基于分簇的資源分配方法，其特征在于，所述步驟101采用蟻群遺傳算法對D2D用戶進行分簇包括：

根據D2D用戶之間的干擾關系，構建出一個干擾圖G＝{V,E,W}，其中v為頂點，表示系統中的D2D用戶，E表示連接各點的邊，W是D×D維矩陣,表示邊的權值，權值越大說明D2D用戶之間的干擾越大，表示矩陣W中D2D用戶i和D2D用戶j之間干擾值，p_i和p_j分別表示D2D用戶i和j的發射功率，h_ii表示D2D用戶i發射端到接收端的信道增益，h_jj表示D2D用戶j發射端到接收端的信道增益，h_ji表示D2D用戶j發射端到D2D用戶i接收端的信道增益，h_ij表示D2D用戶i發射端到D2D用戶j接收端的信道增益；

根據圖著色原理，將相互之間干擾小D2D用戶的分到同一簇，相互之間干擾大的D2D用戶分到不同簇，使得同簇中干擾總和最小，建立優化方程：且滿足約束條件：e_im＝{0,1}和e_jm＝{0,1}；其中D表示D2D用戶數量，M表示分簇數量，保證所有D2D用戶都被分配，保證一個D2D用戶只被分配一次，其中D_g和D_k分別表示第g個和第k個簇，表示空集；e_im＝1表示第i個D2D用戶被分到第m個組，e_im＝0表示第i個D2D用戶沒有被分到第m個組，e_jm＝1表示第j個D2D用戶被分到第m個組，e_jm＝0表示第j個D2D用戶沒有被分到第m個組。

3.根據權利要求1所述的異構網絡中基于分簇的資源分配方法，其特征在于，所述步驟102在滿足速率約束的條件下采用拍賣算法為各個D2D簇分配信道包括：

以最大化組合效用為優化目標：且滿足約束條件：和

其中，U_i(k)表示第k個簇分到第i個信道上時蜂窩用戶和D2D用戶的能效之和；χ_ik表示信道分配結果，χ_ik＝1表示信道i分配給第k個D2D簇，χ_ik＝0表示信道i不分配給第k個D2D簇；C表示蜂窩用戶數，D表示D2D用戶數；表示一個競拍者最多得到一個物品；表示一個物品最多只能被分配一次；和分別表示第d個D2D用戶和第c個蜂窩用戶的發送速率，R_d,min和R_c,min分別表示D2D用戶和蜂窩用戶的最小發送速率；和表示最小速率約束，保證了用戶在信道能夠正常通信；和分別表示第d個D2D用戶和第c個蜂窩用戶的發射功率，P_max表示系統中所有用戶的最大發射功率，表示最大功率約束。