[发明专利]一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，方法包括：首先初始化系统参数，包括信道、移动终端相关参数和捕食搜索算法控制参数；然后将系统的资源分配方案进行编码，在可能的资源分配方案中随机选择一个初始点并初始化限制集，以信道容量值最大为目标，基于捕食搜索算法寻找资源分配的最优解；最后按照最优解对应的分配方案进行信道资源分配。本发明能快速有效地进行资源分配的优化，有效提高网络容量。

主权项

1.一种基于捕食搜索算法的5G通信系统的资源分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)初始化系统参数，所述参数包括子信道数量N、终端通信所需的信噪比阈值、D2D发射终端的功率、移动终端DUE数量M、终端的位置信息，以及捕食搜索算法控制参数，包括总的限制级别数NumLevel+1、用于增大限制等级L的指针阈值Cthreshold、区域限制搜索模式的限制等级数Lthereshold、以及搜索模式的高适应值LhighThreshold；(2)将系统的资源分配方案进行编码，编码方式为G＝(g₁,…,g_j,…,g_M)，g_j表示为DUE j所分配的子信道号码，其取值范围为1…N；(3)随机选择一个初始点a，a∈Ω，其中Ω为所有可能的资源分配方案取值；令最优解b＝a,计数器count＝0，搜索限制等级Level＝0，初始化限制集res[NumLevel]；(4)如果Level<NumLevel，取a的邻域N(s)的子集N′(s)，并求出其最大函数值对应的点mresult，然后转第5步；否则结束，根据最优解b对应的分配方案进行资源分配；所述函数值为信道容量值；(5)如果mresult对应的函数值落入res[Level]与b对应的函数值之间，则令a＝mresult，然后转第7步；否则转第6步；(6)如果a对应的函数值Z(a)＞Z(b)，令b＝a，Level＝0,counter＝0，重新计算限制集，然后转第4步；否则转第7步；(7)令counter＝counter+1，如果counter>Cthreshold，令Level＝Level+1，counter＝0，然后转第8步；否则转第4步；(8)如果Level＝Cthreshold，令Level＝LhighThreshold，并转第4步；否则直接转第4步；所述步骤(3)中的初始化限制集的算法如下：根据随机选择的初始点a，任从其邻域取NumLevel个点，并计算每个点对应的函数值；所述函数值为信道容量值；设初始点a对应的函数值赋予res[0]，把这NumLevel个点对应的函数值按照降序排列；把排列后的NumLevel个值依次赋给res[1]，res[2]，···，res[numLevel]。