为20MHz，系统总带宽中的每一个频率资源块为300曲Z。
[0083] 步骤2,异构中继网络系统收集用户终端的资源使用申请，异构中继网络系统中有 H类用户终端，包括与基站相连的非协同多点用户终端、与中继节点相连的非协同多点用 户终端和与中继节点相连的协同多点用户终端，所需的资源块数分别为巧，3, 2]。图2为本 发明的异构中继网络频率资源分配示意图。
[0084] 步骤3,异构中继网络系统采用和声搜索算法对异构中继网络中的频率资源进行 分配
[0085] 首先，异构中继网络系统初始化和声搜索算法的参数，初始化N, = 2、Np = 60、P胃 = 0.95、PpAR = 0.15、Ng = 600，令gen = l，初始化Tc、Nr、Nc、Nu、Pb、Pr、No、F，采用公式a) 确定而,。,1，公式似确定而,,,1，而,,,1需要满足公式做，初始化<^(/)，采用公式（4)确定 砖只(0,初始化喊>.,.(0、和哈1(0,采用公式妨确定巧台公式做确定 巧充(/)，初始化和声记忆库，随机产生Np个优化问题的初始解(《右,(〇，成芙(0)放入和 声记忆库中，雌;；',(〇)初始解需要满足公式（7)、做、巧K和ao};
[0086] 然后，确定新解的目标函数值。由于rand^PwMCK，采用公式（12)在和声搜索算法 解的范围[nmiwnmJ内随机产生新解；W概率PpAK = 0.15对上述新解进行扰动，即将Ppak与 rand比较，rand > PpAK，保留上述新解。扰动步长e = 0. 3 ;
[0087] 其次，更新和声记忆库中的解向量，采用公式（13)确定新解的目标函数值；
[0088] 再次，确定和声记忆库内确定和声记忆库内吞吐量最大的解和相应的吞吐量值， 寻找和声记忆库中吞吐量最大的解:(《打,,.(《)篇，相矣(0记)和吞吐量巧。'（f)。
[0089] 最后，令gen ^肖611+1，重复上述步骤，直到达到和声搜索算法的最大迭代次数，输 出最大和声解向量妨.W""")。
【主权项】
1. 一种基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，其特征在于，包括W 下步骤： 步骤1，异构中继网络系统收集异构中继网络系统可用的带宽资源； 步骤2,异构中继网络系统收集用户终端的资源使用申请； 步骤3,异构中继网络系统采用和声搜索算对法异构中继网络中的频率资源进行分配。2. 根据权利要求1所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法， 其特征在于，步骤1所述的异构中继网络系统收集可用的无线频率资源，系统总带宽为N MHz,系统总带宽中的每一个频率资源块为Μ曲Z，其中NE [10, 20]，Me [180,300]。3. 根据权利要求1所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，其 特征在于，步骤2所述的资源使用申请为用户终端所需的频率资源块数。4. 根据权利要求1所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，其 特征在于，步骤3所述的异构中继网络系统采用和声搜索算法对异构中继网络中的频率资 源进行分配，具体步骤如下： 步骤3. 1，系统初始化和声搜索算法的参数； 步骤3. 2,系统产生和声搜索算法的新解； 步骤3. 3,确定新解的目标函数值，更新和声记忆库中的解向量； 步骤3. 4,确定和声记忆库内吞吐量最大的解、W及该吞吐量最大的解相应的吞吐量 值； 步骤3. 5,重复步骤3. 2~3. 4Ng次，输出最大和声解向量，Ng表示和声搜索算法的最大 迭代次数。5. 根据权利要求4所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，其 特征在于，步骤3. 1所述的的参数包括： 乐器的个数和声记忆库可保存的和声个数Np、和声记忆库保留概率Ρημ。《、记忆库扰 动概率ΡρΑ?、和声搜索算法解的范围bmiwrimJ W及和声搜索算法的最大迭代次数Ng，并且 令迭代次数序号 gen = 1 ;其中、Np e [50, 60]、Phmcr E [0. 9, 0. 95]、PpAR E [0. 1，0. 1引和 Ng e [500, 600]; 滑动平均时间窗口大小T。、低功率中继节点总数Nf、表示总小区数目的N。、用户终端总 数N。、基站传输功率Pb、中继节点传输功率Pf、加性高斯白噪声方差N。、总频率分成的资源块 数F、第i个小区中第k个用户终端和基站之间关联状态XkAi，第i个小区中第k个用户终 端和第j个中继节点之间关联状态Xk, U，时刻t第i个小区中第k个用户终端和第j个中 继节点是否使用了协同多点為：^#)，信道在时刻t获得第111个基站和第1^个用户终端之间 第f个资源块的/4,,, (0、信道在时刻t获得第i个小区第j个中继节点和第k个用户终 端之间第f个资源块的A//, (>)、信道在时刻t获得第i个小区第j个中继节点和第k个用 户终端之间第f个资源块且使用了协同多点馬^, 、时刻t在第f个资源块上第i个小区 中第j个中继节点第k个用户终端数据接收速率^^,. W，时刻t在第f个资源块上第i个 小区中第j个中继节点第k个用户终端使用了协同多点的数据接收速率巧,?,.??); 初始化和声记忆库，采用公式（7)随机产生Νρ个和声搜索算法的初始解巧入和声记忆库中，其中表示第t个子顿第i个小区中的第j 个中继节点第k个用户终端的第f个资源块部分表示第t个子顿第i个小区中与 第j个中继节点相关联且使用协同多点的第k个用户终端第f个资源块部分；(7) 其中rancKNp，。表示Νρ行2列的位于化1)区间的随机数，巧表示第t个子顿 第m个基站第k个用户终端第f个资源块部分。6. 根据权利要求4所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配 方法，其特征在于，步骤3. 2中通过两种机理产生所述的系统和声搜索算法的新解第一种机理，将Ρ??与rand比较，若rand < Ρημο^，则保留和声记忆库内的解，否则采用 公式（12)在和声搜索算法解的范围[nmm，nmJ内随机产生新解：12) 其中rand e化1)之间的随机数，rancKl，2)表示1行2列的位于化1)区间的随机 数； 第二种机理，W概率Ppw E [0. 1，0. 1引对第一种机理产生的新解进行扰动，即将Ppw与 rand比较，若rand <ΡρΑκ，则采用公式（13)和（14)产生新解，否则保留第一种机理产生的 新解其中，rand e化1)之间的随机数，α是[0, 1]之间的随机变量，ε是扰动步长。7. 根据权利要求4所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，其 特征在于，步骤3. 3中采用公式（15)确定新解的目标函数值：如果新解的目标函数值大于和声记忆库内最小函数值，则将新解替换和声记忆库内的 最小函数值对应的解，得到新的和声记忆库，否则保持原和声记忆库不变。8. 根据权利要求4所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分 配方法，其特征在于，步骤3. 4的具体过程为：寻找和声记忆库内吞吐量最大的解及该吞吐量最大的解相应的吞吐量值巧1^6。。9. 根据权利要求4所述的基于小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法， 其特征在于，步骤3. 5,令gen ^ gen+1，重复步骤3. 2~3. 4Ng次后，输出最大和声解向量-Ng表示和声搜索算法的最大迭代次数。
【专利摘要】本发明提供一种小区内协同多点传输的异构中继网络资源分配方法，包括以下步骤：步骤1，异构中继网络系统收集异构中继网络系统可用的带宽资源；步骤2，异构中继网络系统收集用户终端的资源使用申请；步骤3，异构中继网络系统采用和声搜索算对法异构中继网络中的频率资源进行分配。本发明提供的资源分配方法高效、可靠，以最大化异构中继网络总的比例公平吞吐量，并保障用户终端的服务质量与公平性。
【IPC分类】H04W72/04
【公开号】CN105578596
【申请号】CN201410536591
【发明人】徐雷, 吕铜明, 钱芳, 王俊, 杨余旺
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月11日