[發明專利]基于蟻群算法的非正交多址通信系統的資源分配方法

有效

• 申請號: 201711325195.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108075831B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 方富榮;張琳
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/80
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.基于蟻群算法的非正交多址通信系統的資源分配方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.設非正交多址通信系統中包括的信道數為N，而用戶設備的數量小于或等于2N；

S2.為每條信道分別初始化一個能耗矩陣P，所述能耗矩陣內的元素為用所有的用戶設備中設備i與設備j分配到該信道上消耗的能耗的總和；

S3.在第i個信道的能耗矩陣P中找到能耗總和最小的兩個用戶設備進行匹配，然后將匹配的兩個用戶設備在第j個信道的能耗矩陣P中的行和列進行刪除，ij≤N，然后在第j個信道的能耗矩陣P剩余的元素中尋找能耗總和最小的兩個用戶設備進行匹配；i的初始值為1；

S4.重復執行步驟S3直至i＝N；

S5.通過步驟S3、S4的尋找，所有匹配的用戶設備組成一條初始路徑，其總能耗為所有匹配的兩個用戶設備的能耗的總和pⁿⁿ；初始化所有路徑的信息素為其中m為每次迭代螞蟻的數量；

S6.每只螞蟻在每個信道的用戶設備中隨機選擇初始的設備；

S7.對每只螞蟻在可訪問的設備集中計算選擇他們的概率，然后基于計算的概率為每只螞蟻選擇下一個設備:

q為0～1的隨機數，q₀為0～1的常數，β為2～5的常數；J_n(i)表示第n個信道中從設備i出發可選擇的設備集；τ(i,j)為第n個信道上路徑i和j之間的信息素；η(i,j)為第n個信道上的能量權重，若i，j為信道內消耗的能耗總和最小的設備，則p_ij表示設備i與設備j的總耗能大??；否則，η(i,j)＝1；pro{[τ(i,j)]*[η(i,j)]^β}表示依[τ(i,j)]*[η(i,j)]^β比值的概率去選擇設備j；

S8.對每只螞蟻記錄選擇的路徑，更新可訪問設備集，并執行步驟S7選擇下一個設備；

S9.當每只螞蟻的可訪問設備集為空時，路徑構造完畢，完成一輪迭代；

S10.從各只螞蟻記錄選擇的路徑中選擇最優的方案，然后蒸發和釋放信息素：

其中T_b為所記錄的最優路徑；ρ是信息素蒸發率，0ρ1；τⁿ(i,j)指的是第n個信道上設備i和j之間的信息素；p_bestmin最優路徑中系統的能耗總和；

S11.判斷是否滿足結束條件，則輸出全局最優結果以及分配最優耗能的方案，否則回到步驟6繼續迭代。