[发明专利]双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法

权利要求书

1.双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、获取无线多跳网络中的网络信息，所述网络信息至少包括无线接收点信息及信道参数；

步骤B、生成若干个初始回程路径，且每个初始回程路径均满足以无线多跳网络中的宏基站为根节点，连接所有无线接收点后形成初始回程路径树；

步骤C、计算所述初始回程路径树中第i个无线接入点服务的第j个用户可获得的速率；

步骤D、计算所述初始回程路径树中所有无线接入点的传输能量，并选取无线接入点的传输能量满足无线接入点的传输能量上限的T个初始回程路径树；

步骤E、将所选取的T个初始回程路径树进行Prufer编码获得T个整数序列，并将所得整数序列分别转化为染色体编码；

步骤F、将所述T个初始回程路径树作为父代路径树，利用父代路径树所对应的父代染色体交配产生子代的初始染色体；及将子代的初始染色体进行交叉和变异后所得的子代染色体翻译，得到对应的子代路径树；

步骤G、对步骤F所得所有子代路径树，判断其是否满足无线接入点的传输能量上限，并根据符合无线接入点的传输能量上限的子代路径树与父代路径树均计算目标函数获得数值；并对计算得到的目标函数数值排序，选取其中前T个目标函数数值对应的子代路径树和父代路径树作为新一代的回程路径树；其中，计算目标函数采用公式：

η＝r_a·log_0.5Δ_r·e^-P

其中，r_a为平均用户速率；Δ_r为用户速率标准差；P为系统消耗的总能量；

步骤H、将步骤G选取的新一代的回程路径树翻译得到对应的染色体，且将所翻译的T个染色体作为新一代的父代染色体，并重复所述步骤F至步骤G，直至最大种群代数；选取所计算的目标函数最大的路径树作为最终无线回程路径。

2.根据权利要求1所述双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于，所述步骤C计算初始回程路径树中第i个无线接入点服务的第j个用户可获得的速率采用公式：

r_ij(p)＝log(1+γ_ij(p))

其中，第i个无线接入点内第j个用户的信噪比γ_ij(p)；

且

所述H_i为第i个无线接入点到宏基站的回程路径信道参数，p_ij|h_iij|²为第i个无线接入点内第j个用户接收到的信息；所述为第i个无线接入点内第k个小蜂窝用户的干扰，为第i个无线接入点的相邻无线接入点产生的干扰；p_ij为第i个无线接入点到第j个用户的传输能量。

3.根据权利要求1所述双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于，所述步骤D计算无线接入点的传输能量采用公式：

其中，p_i为第i个无线接入点的传输能量；p_else为经由第i个接入点转发信号的传输能量；u_i为第i个无线接入点所服务的用户集。

4.根据权利要求1所述双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于：所述步骤G中计算平均用户速率采用公式：

其中，N为用户总数；r_ij(p)为第i个无线接入点服务的第j个用户可获得的速率；S_a＝{1,2,...,M}为无线接入点集，M为无线接入点个数；u_i为第i个无线接入点所服务的用户集。

5.根据权利要求1所述双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于：所述步骤G中计算用户速率标准差采用公式：

其中，r_a为平均用户速率。

6.根据权利要求1所述双层异构场景下基于遗传理论的多跳无线回程方法，其特征在于：所述步骤G中计算系统消耗的总能量采用公式：

其中，P为系统消耗的总能量；P₀为系统电路的固定消耗；p_i为第i个无线接入点的传输能量；S_a＝{1,2,...,M}为无线接入点集，M为无线接入点个数。