1.一种基于多信道启发式分簇的异构蜂窝网络资源分配方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)联合信道分配
1.1)定义家庭基站集合{V}={v1,v2,......,vF},{vi}代表家庭基站i,家庭基站的数目为F,宏用户数与信道数相等,均为M,家庭基站的初始发射功率相同,每个家庭基站发射功率为Pi,家庭基站i分配的信道为Ti个;
1.2)计算家庭基站i受到家庭基站j的干扰权重 其中 是
家庭基站m对家庭基站i用户干扰信号的信道增益, 为家庭基站i对本基站用户有用信号的信道增益,δ是权重的门限,小于这个门限可以视为两个家庭基站之间没有干扰,通过公式 求出家庭基站i所受干扰权重之和,形成干扰权重集合{W}={w1,w2,......,wF};
1.3)将家庭基站按干扰权重wi降序排列,形成家庭基站排序后的新集合{V'};
1.4)根据信道数M将家庭基站划分成簇{Cn}n∈M:
1.4.1依次从家庭基站集合{V'}中取出一个家庭基站i加入簇Cn,簇Cn会对家庭基站i产生干扰的家庭基站数为 {vi'}为簇Cn中对家庭基站i产生干扰的基站集合,簇Cn增加的权重之和为 从所有的簇中选取Wln最小的前Ti个簇将家庭基站加入,从家庭基站集合{V'}中删去该家庭基站;
1.4.2重复步骤1.4.1直至家庭基站集合{V'}为空,则家庭基站分簇完成;
1.5)家庭基站与宏用户联合信道分配:
1.5.1宏用户数目为M,宏用户集合为{Mu},将宏用户按照距离宏基站从近到远的顺序排列,得到新宏用户集合{Mu'},并按照顺序依次为宏用户分配一个信道;
1.5.2按照顺序从宏用户集合{Mu'}中取出一个宏用户m,计算它受到簇Cn的干扰与噪声之和 为家庭基站i到宏用户m干扰信号的信道增益,从簇集合{Cn}中选择一个使得INn最小的簇Cn'将宏用户m与该簇相匹配,簇内的家庭基站与宏用户使用同一信道,将该家庭基站簇和宏用户从家庭基站簇集合{Cn}和宏用户集合{Mu'}中删去;
1.5.3重复步骤1.5.2直至家庭基站簇集合{Cn}和宏用户集合{Mu'}都为空,联合信道分配完成;
2)分配家庭基站各信道发射功率
-5 (time)
2.1)初始化:设ε=10 ,time=0,家庭基站各信道的发射功率为{Pi,t} ={Pmax/Ti},其中Pmax为家庭基站最大发射功率,Ti为家庭基站i使用的信道数;
2.2)计算家庭基站各信道发射功率
其中B为信道带宽,k是惩罚项的系数, 为家庭基站i对宏用户m干扰信号的信道增益,为家庭基站i对其他使用信道t的家庭用户的干扰信号信道增益之和, 是家庭基站i在信道t上的信干噪比,计算公式为 Cn是使用信道t的家庭基站簇, 为簇Cn中其他家庭基站在信道t上对家庭基站i用户的干扰之和,Pm是宏基站总发射功率,M为宏用户数, 为宏基站到家庭基站i的用户的干扰信号信道增益, 是宏基站造成的干扰,N0是系统的噪声功率谱密度,B为信道带宽,N0*B是信道上的噪声。每个信道上发射功率有限制,为0<Pi,t≤Pmax/Ti,Pmax是家庭基站最大的发射功率,每个信道上的最大功率为家庭基站总发射功率与用户数(即信道数)之商;
2.3)执行步骤2.2后,检查各家庭基站每个信道上的功率与上一次的功率是否满足ε为迭代门限;如果不满足,令time=time+1,算法跳到步骤
2.2继续执行;如果满足,则博弈结束;最终获得家庭基站各信道发射功率集合家庭基站据此调整发射功率。