基于改进遗传算法的异构网络资源块分配方法

胡志英

(安徽文达信息工程学院, 安徽 合肥 340111)

当前社会对高数据传输速率、低延迟和高能效的需求不断增长,促进了第五代(5G)移动网络的开发和标准化[1],无线通信进入了新的时代.在2.4 GHz和5 GHz未授权频段中已启用了长期演进(LTE)技术,作为下行链路(或上、下行链路)的辅助载波[2].基于LTE和基于Wi-Fi的小区将必须在共享的频谱和空间中共存,这样的网络被称为异构网络(HetNet)[3].

无线资源的分配是HetNet中的重要研究课题.目前,研究人员已经提出了一些无线资源分配机制,例如最优信道质量指标(CQI)、轮询机制、以及比例公平(PF)[4-5].但大部分研究或者没有实现总吞吐量和公平性度量的平衡、或者性能较差,例如在最优CQI方法中,用户设备(UE)始终与高功率基站(BS)相关联[5],由此,用户设备会从高功率基站BS接收到较高的信号噪声干扰,这会造成宏基站过载,并使一些微微基站处于空闲状态;为此,一些研究人员将无线资源分配问题转换为整数线性规划(ILP)问题,如文献[6]提出的ILP方法中,仅对HetNet中的用户关联进行优化,其解决方案提供了最优用户关联组合,但未考虑资源块(RB)分配机制;文献[7]提出同时对用户关联和RB分配进行优化的ILP方法,但由于组合的复杂性,即使对于中等规模网络,其计算复杂度依然非常高,因此,难以高效求得问题的准确解;文献[8]分析了异构超密集网络中用户关联和RB分配的难点;文献[9]提出了基于遗传算法(GA)的LTE下行链路调度程序,以提高视频流的服务质量.GA为基于种群……