一种异构网络组播传输比例公平子载波分配算法的制作方法

技术特征：

1.一种异构网络组播传输比例公平子载波算法，其特征在于：所依托的系统，由宏蜂窝小区、微蜂窝小区、基站以及小区用户组成；其中，宏蜂窝小区中包含微蜂窝小区以及多个基站，小区之中的用户可根据自身情况选择通过宏蜂窝小区中的基站或者微蜂窝小区中的基站接入网络；

一种异构网络组播传输比例公平性的子载波分配方法，每个微蜂窝小区的用户组成一个组播组，所有微蜂窝小区以及他们所在的宏蜂窝小区共用一个子载波集合中的所有子载波，根据小区速率是否满足既定的小区速率比例公平性参数要求，调整每个小区的子载波分配策略。

2.根据权利要求1所述的一种异构网络组播传输比例公平子载波分配方法,其特征还在于：包括如下步骤：

步骤A1、建立由宏蜂窝小区作为底层网络覆盖，覆盖范围内包含若干微蜂窝小区的双层异构蜂窝网络系统模型；

步骤A2、在步骤A1建立的双层异构蜂窝网络系统模型基础上，基站以组播传输方式给本小区用户传输数据；

步骤A3、根据一种异构网络组播传输比例公子载波分配算法所要解决的实际问题，确定优化问题目标函数及约束条件；

步骤A4、基于衰落信道计算各个子载波上的信道增益，并分别计算得到每个小区的速率；

步骤A5、根据当前小区的速率是否满足系统参数要求来进行相应的子载波分配，通过子载波分配的循环判断实现；

至此，从步骤A1到步骤A5，完成了一种异构网络组播传输比例公平子载波分配算法。

3.根据权利要求2所述的一种异构网络组播传输比例公平子载波分配方法,其特征还在于：步骤A3中所述的优化问题目标函数为公式(1)所示：

r₁:r₂:…r_m＝γ₁:γ₂:…γ_m (1)；

其中，m为步骤A1建立的双层异构蜂窝网络系统模型中小区的总数，包括宏蜂窝小区和微蜂窝小区；r₁:r₂:…r_m分别为小区1,2，…，m的传输速率，γ₁:γ₂:…γ_m为各小区速率在进行子载波分配之后希望达到的比例值；

子载波分配算法的约束条件为：即：找出各个小区中的最大速率；k是子载波序号；

功率约束条件为：

4.根据权利要求2所述的一种异构网络组播传输比例公平子载波分配方法,其特征还在于：步骤A4中，所述的衰落信道主要为瑞丽平坦衰落信道，这一信道模型能够描述由电离层和对流层反射的短波信道，以及建筑物密集的城市环境；信道特性由幅度特性和相位特性决定，瑞丽衰落对信号的幅度和相位都有影响，经瑞丽衰落的信道服从瑞丽分布，所以经瑞利衰落的信道的幅度和相位特性可由实部和虚部服从于零均值的独立同分布高斯过程的复数表示，信道的模值的平方乘以由距离决定的衰减因子，即：1/R³，即可得到信道增益。

5.根据权利要求2所述的一种异构网络组播传输比例公平子载波分配方法,其特征还在于：

步骤A4，具体为：计算小区m中，用户k在子载波l上的SNR，并由香农公式计算出小区m中用户k在子载波l上的传输速率；将所有子载波上的传输速率求和，得到小区m中用户k的速率；由于小区m的速率由小区中信道质量最差的用户的速率决定，则小区m的速率表示为公式(2)：

r_m＝min(r_m,k)(2)；

其中，SNR表示接收到的有用信号强度与接收到的干扰信号强度比值；有用信号强度为用户希望传输的携带有用信息的信号强度；干扰信号强度为噪声加干扰的信号强度；信号强度单位为dBm。

6.根据权利要求2所述的一种异构网络组播传输比例公平子载波分配方法,其特征还在于：

步骤A5，具体为：

设置变量θ_m，令其中γ_m是各小区速率所要达到的既定比例值,算法最优解如公式(3)所示：

$\frac{r_1}{{\mathrm{\γ}}_1}=\frac{r_2}{{\mathrm{\γ}}_2}=...=\frac{r_m}{{\mathrm{\γ}}_m}---\left(3\right)$

设置参数ε作为循环结束的判断条件；

如果m个小区最大的和最小的之间的差小于ε，则结束循环，如果m个小区最大的和最小的之间的差大于等于ε，则调整参数，继续判断是否符合循环结束条件，直到退出循环；

所述的子载波分配的循环判断过程如下公式(4)所示：

根据判断条件进行子载波分配，直到判断条件不成立，此时子载波分配算法使得各小区速率比例值达到系统参数要求；所述的系统参数要求为：