异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法技术

本发明专利技术公开了一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，步骤为：将资源块划分为两部分；收集各个资源使用信息；最后采用遗传算法优化能效分配：初始化遗传算法参数；初始化种群；对种群进行交叉与变异，得到子代种群；淘汰不符合模型约束的个体，并计算种群每个个体适应度；从子代与母代中挑选较优的个体，从新组成母代；重复迭代至最大迭代次数，输出最优个体。本发明专利技术基于异构云无线接入网络的资源块分配方式，提供了一种高效可靠能效资源分配方法，用于提高异构云无线网络接入方法中的能效比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机网络
，特别是一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法。
技术介绍
利用混合网络(heterogeneous networks，HetNet)以及云无线接入网络(cloud access radio access networks，C-RAN)的优势，有研究提出异构云无线接入网络(heterogeneous cloud radio access networks，H-CRAN)来强化频谱效率和功率效率，它使用远程无线头(remote radio heads，RRH)来为用户提供高服务质量(quality of service，QoS)要求的高速数据传输率。如，文献1(M.Peng,Y.Li,et.al.,“Heterogeneous cloud radio access networks:a new perspective for enhancing spectral and energy efficiencies”,IEEE Wireless Commun.,Dec.2014.)所描述。正交频分多址技术(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)应用在4G，它比起蜂窝网络，能够提供高的数据传输率。为了4G向后兼容，H-CRAN通过给资源块(resource block，RB)分配给不同的用户设备(user equipment，UE)来应用OFDMA。为了提高无线资源分配(resource allocation，RA)的频谱效率(spectral efficiency，SE)，放大中转中继选择问题、渐进资源分配方法等方法已经被提出。而在这种广泛的研究下，无线网络通信的安全要求也越来越被人重视。这之后提出了窃听者的概念。网络中的用户都有可能成为潜在的窃听者，因此确保保密率的方法被提出，也有通过限制延迟达到保密的方法。直观来讲，提升SE和能效(energy efficiency，EE)性能的关键是跨单元或者跨层干扰的缓解。一些HetNet的进一步算法被提出，例如单元联合以及频分复用(FFR)等。然而还没有解决H-CRAN能效问题的方法被提出，RRH/HPN(high power node，高功率节点)分配策略应比传统的接收最强功率策略更进一步，并且在H-CRAN不容易进行，因此需要提出一个基于RRH/HPN资源分配以及干扰缓解的资源功率联合优化分配方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于RRH/HPN资源分配以及干扰缓解的异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，用于提升H-CRAN网络的EE性能以及SE性能。实现本专利技术的技术解决方案为：一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，在RRH足够多且远多于HPN情况下，全局性能看做对RRH的优化，通过遗传算法达到优化资源及功率分配，包括以下步骤：步骤1：将资源块划分为Ω1和Ω2两个部分，其中Ω1只提供给射频拉远头RRH连接到用户UE服务RUE，用以满足高传输率约束的服务，Ω2提供给RUE和高功率基站HPN连接到用户UE的服务HUE，用以满足低传输率约束的服务。步骤2：在通过步骤1划分资源块作用后，收集各个资源块使用的信息，包括信道资源信息、电路资源信息、资源块信息、服务质量约束信息、干扰约束量、最大转换能。并且通过获得的信息进行建模得出全局能效模型，作为适应度函数。步骤3：使用步骤2获得的适应度函数，通过遗传算法优化RRH链接UE的资源及功率分配，使得全局能效最大化。步骤3.1：初始化遗传算法参数。步骤3.2：初始化种群。步骤3.3：对种群进行交叉与变异，得到子代种群。步骤3.4：淘汰不符合模型约束的个体，并计算种群每个个体适应度。步骤3.5：从子代与母代中挑选较优的个体，从新组成母代。步骤3.6：若达到最大优化次数Tm，则取适应度值最大的个体作为优化结果；否则，转到步骤3.3。本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：(1)异构云无线接入网中，使用遗传算法解决能效资源分配最大化问题。(2)提出增强的软频分复用(S-FFR)，限制重用，来降低干扰，以便更快获得优化分配方案。(3)使用传输率控制的方法达到安全感知的效果(4)为高效利用异构云接入网中的能效资源提供技术支持。附图说明图1为本专利技术异构云无线接入能效优化的流程图。图2为本专利技术资源分配示意图。图3为本专利技术遗传算法流程图。具体实施方式下面结合附图及具体实施实例对本专利技术作进一步说明。结合图1，本专利技术是一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，通过遗传算法达到优化资源及功率分配，包括以下步骤：步骤1：将资源块划分为Ω1和Ω2两个部分，其中Ω1只提供给射频拉远头RRH连接到用户UE服务RUE，用以满足高传输率约束的服务，Ω2提供给RUE和高功率基站HPN连接到用户UE的服务HUE，用以满足低传输率约束的服务。图2为，资源块分配示意图。步骤2：在通过步骤1划分资源块作用后，收集各个资源块使用的信息，包括信道资源信息、电路资源信息、资源块信息、服务质量约束信息、干扰约束量、最大转换能。并且通过获得的信息进行建模得出全局能效模型，作为适应度函数。首先，第k资源块划分给第n个RUE，信道干扰增加噪音比(CINR)可如下计算。 σ n , k = d n R h n , k R B 0 N 0 , k ∈ Ω 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将资源块划分为Ω1和Ω2两个部分，其中Ω1只提供给射频拉远头RRH连接到用户UE的服务RUE，用以满足高传输率约束的服务，Ω2提供给RUE和高功率基站HPN连接到用户UE的服务HUE，用以满足低传输率约束的服务；步骤2：收集各个资源块使用的信息，包括信道资源信息、电路资源信息、资源块信息、服务质量约束信息、干扰约束量、最大转换能，并且通过获得的信息进行建模得出全局能效模型，作为适应度函数；步骤3：使用步骤2获得的适应度函数，通过遗传算法优化RRH链接UE的资源及功率分配，使得全局能效最大化。

【技术特征摘要】
1.一种异构云无线接入网络安全感知能的效及功率分配优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将资源块划分为Ω1和Ω2两个部分，其中Ω1只提供给射频拉远头RRH连接到用户UE的服务RUE，用以满足高传输率约束的服务，Ω2提供给RUE和高功率基站HPN连接到用户UE的服务HUE，用以满足低传输率约束的服务；步骤2：收集各个资源块使用的信息，包括信道资源信息、电路资源信息、资源块信息、服务质量约束信息、干扰约束量、最大转换能，并且通过获得的信息进行建模得出全局能效模型，作为适应度函数；步骤3：使用步骤2获得的适应度函数，通过遗传算法优化RRH链接UE的资...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雷，周迅钊，张功萱，张小飞，王俊，钱芳，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32