[发明专利]基于离散多元编码的OFDM网络上行链路资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于离散多元编码的OFDM网络上行链路资源分配方法，主要解决现有的认知OFDM网络中上行链路资源分配方法分配效果差的问题。其实现步骤是：(1)次用户通过认知设备获取信道参数信息，并根据信道参数信息计算等效噪声矩阵；(2)基站根据等效噪声矩阵设计初始抗体群，并根据初始抗体群，采用免疫克隆算法计算最优抗体；(3)基站根据最优抗体计算子信道分配矩阵，即为子信道分配的最终结果；(4)基站根据子信道分配矩阵，计算功率分配矩阵，即为功率分配的最终结果。本发明具有资源分配效率高的优点，可以有效地解决认知OFDM网络中的资源分配问题。

主权项

1.一种基于离散多元编码的OFDM网络上行链路资源分配方法，包括如下步骤：(1)次用户通过认知设备获取周围无线信道参数信息，计算信道带宽W；将信道划分成n个子信道，分别计算第i次用户在第k个子信道上的信道增益g_ik，及信道噪声功率谱密度N；按照下式计算第i次用户在第k个子信道上的等效噪声s_ik：sik=ngik2NW;]]>（2）分别计算所有次用户在n个子信道上的等效噪声，按照下式构造等效噪声矩阵S：S＝(s_ik)_m×n，式中，m表示次用户的数量，等效噪声矩阵S的每一行对应一个次用户，每一列对应一个子信道；(3)取等效噪声矩阵S的每列中最小值对应的行号，组成长度为n的向量，作为初始抗体；(4)按照步骤（3）生成x个初始抗体，组成父代抗体种群A，其中，x为父代抗体群的规模，设种群迭代次数w取值为0；(5)将父代抗体群A中的每个抗体复制N倍，生成抗体群B，N的取值范围为区间[1,10]内的整数；(6)将抗体群B进行变异操作生成新抗体群C；(7)将新抗体群C与父代抗体群A合并，组成子代抗体群O；(8)计算子代抗体群O中每个抗体q的适应度值f；(9)将子代抗体群O中每个抗体q的适应度值f从大到小排列，选取前x个抗体，用选取的前x个抗体更新父代抗体群A；(10)设w=w+1，循环步骤(5)-(9)，判断是否满足设定的循环结束条件，若满足，执行步骤(11)，否则，返回步骤(5)进行下一次循环；(11)将子代抗体群O中每个抗体q的适应度值f从大到小排列，选取第一个抗体u，作为长度为n的向量T，且向量T中每个分量的取值为区间[1,m]内的整数；(12)根据向量T，计算子信道分配矩阵Ω：Ω={ωik|ωik=1i=tk0i≠tk,1≤i≤m,1≤k≤n},]]>式中，t_k表示向量T的第k个分量的值，ω_ik为子信道分配矩阵Ω的第i行第k列分量，若ω_ik=1，则表示第i个次用户占用第k个子信道，若ω_ik=0，则表示第i个次用户未占用第k个子信道；(13)根据子信道分配矩阵Ω，按照注水定理计算功率分配矩阵D：式中，d_ik为功率分配矩阵D的第j行第k列分量，若ω_ik=1，则d_ik表示第i个次用户分配到第k个子信道上的功率，若ω_ik=0，则d_ik的值为0，max()表示取括号内的最大值，表示根据注水定理计算的注水水平，按下式计算：式中，E表示次用户发射端设备的最大功率；(14)根据子信道分配矩阵Ω和功率分配矩阵D，计算网络数据传输速率R：R=1nΣi=1mΣk=1nωikWlog(1+dikgik2NW/n).]]>