1.基于密集分布的毫微微用户资源分配方法,根据函数的最优解对已分组的毫微微用户进行资源分配,其特征在于:求得函数的最优解包括:
101、将整个用户分组问题代入lingo数学平台;
102、根据约束条件确定分组优化的所有可行解;
103、根据求得的可行解,建立单纯形表并求得每一个可行解对应的检验数;
104、根据lingo数学平台特点,运用直接求解程序对模型等式约束进行处理,并判定模型种类,再调用分支定界程序结合单纯形表求得函数的最优解;
步骤104中所述调用分支定界程序结合单纯形表求得函数的最优解包括:
令c*为当前最大目标函数值,p为分支层,p*为相对c*的工件顺序,p1为当前节点,即目前需要分支的节点对应部分的序列;
1)首先初始化:令p=0,p1=A,c*=∞,A为空集,此时,当前节点p1即根节点;
2)从当前节点分支得到各个子节点,计算各子节点的下界,按对应的各子节点下界值从小到大对各子节点进行排序,更新p,令p=p+1;
3)以各分支节点为初始值,建立单纯形表,根据证明最优解在边界取得,且非基变量对应的检验数非正,对不满足此条件的分支或偏离边界方向的分支进行剪支并更新p;
4)如果探测完所有当前节点,更新p,令p=p-1,然后转入第7步;否则,将当前层各子节点中具有最小下界值的节点标记为Q,并在节点p1的末尾加入Q所对应第p位置上的工件,此时令当前节点为Q,转到第5步;
5)根据以上步骤说明当前节点是同层同父节点中具有最小下界值的节点,如果当前节点的下界值不小于c*,则不需要再搜索当前节点和同层同父的节点;当前节点的父节点被探测完毕,更新p,令p=p-1,然后去掉p1中最后一个工件,再转第7步;否则,转入第6步;
6)假设这时p=n,此时得到一个较优顺序,令p*=p1,其中C*是当前节点的下界值;更新p,令p=p-1,然后去掉p1中最后一个工件,转入第7步;否则跳转第2步;
7)此时如果p≠0,则去掉p1中最后一个工件后,再跳转第4步;否则,算法终止;c*就是最优的目标函数值,p*即为最优解。
2.根据权利要求1所述基于密集分布的毫微微用户资源分配方法,其特征在于:所述步骤102根据约束条件确定分组优化的所有可行解包括:其中 是毫微微基站i和毫微微基站j之间的链接权值, 其中PL是毫微微基站与用户之间的路径损耗,xi,j是毫微微基站i与毫微微基站j在同一个分组的概率, 是毫微微基站i与毫微微基站j不在同一组的惩罚因子,该式满足下列约束条件:
其中,F为毫微微基站的集合,约束C1表示各毫微微基站i与其本身在一组,C2表示毫微微基站j与i一组,j必与i一组,C3表示毫微微基站i与j一组,j与k一组,i必与k一组,C4表示每组数不超过总的可用信道数,C5表示解为0和/或1的整数。
3.根据权利要求1所述基于密集分布的毫微微用户资源分配方法,其特征在于:所述根据求得的可行解,建立单纯形表并求得每一个可行解对应的检验数包括将所有可行解组成的可行集里的每一个可行矩阵通过一一对应的方式将其转化为向量形式。
4.根据权利要求3所述基于密集分布的毫微微用户资源分配方法,其特征在于:所述将可行集里的每一个可行矩阵通过一一对应的方式将其转化为向量形式包括在lingo平台运用单纯形法在求解分组优化问题时将每一个元素作为可改变量,将目标问题转化为标准线性规划形式,令xi,j即x11x12...xnn对应x1x2...xn2将目标函数按此对应关系展开成cTx形式,c2
和x为n*1维列向量。
5.根据权利要求1所述基于密集分布的毫微微用户资源分配方法,其特征在于:所述对已分组的毫微微用户进行资源分配包括新的子信道分配,过程如下:
1)对毫微微基站进行编号,对毫微微进行分组;
2)建立子信道分配指示矩阵T=zeros(N,fue),干扰指示矩阵G=(fue,fue,N);
3)采用组间复用组内正交的方式分配子信道;首先将所有子信道依次分给每个组内用户,其次,为每个组内用户挑选子信道,令 最大,n→T,令T(n,kf)=1;
4)找到分好的前几组与本组相同信道的用户,依次检测本组用户是否超出干扰门限若超出则令G(kf,kf',n)=G(kf',kf,n)=1,再检测是否满足速率需求Rf,如有任何一项不满足,将n→组内其它用户,令 最大;再行检测,重复步骤4,直至满足限制,如满足不了组内所有用户,剔除n,更新T和G;
5)根据信道分配指示矩阵T,检测本组用户是否分到信道,如未分到,根据干扰指示矩阵G,找到与其他用户干扰的信道n→N',找到备选信道集合N'中满足最大速率的一信道n',如与本组其他用户k的信道重合且k的信道数大于1,则k的信道中删除n',如k只有一个信道,放弃n',将n'从N'中剔除,重复步骤5,直到所有用户均分到子信道,更新T;
6)从本组的第一个用户开始,检测前几组与该用户在同一子信道的用户k1,检测本组用户与k1的干扰是否在干扰门限内,如超出门限,根据T判断k1的子信道数如大于1,则从k1中剔除干扰的信道;重复步骤6直至本组用户检测完毕;
其中, 为毫微微基站的发送功率, 为毫微微基站f的用户kf在信道n上的信噪比, 为第k个毫微微基站服务的用户与第f个毫微微基站在信道n上的信道增益;N为信道数,fue为总的用户数。