，式中，it表示分配方法循 環(huán)代數(shù)，gmax表示分配方法的最大迭代次數(shù)。
[0034] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比存在以下優(yōu)點：
[0035] (1)本發(fā)明子載波編碼方式簡單。相較于其他的分配方法，這種編碼的長度最短， 并且取值離散且有限。功率的編碼直接針對子載波，消除了用戶的干擾。
[0036] (2)本發(fā)明抗體群的變異操作采用基于啟發(fā)式的變異策略，使抗體群的搜索更加 高效，從而減少分配方法的時間復(fù)雜度。
[0037] (3)本發(fā)明分配方法實現(xiàn)了在較小的時間復(fù)雜度下對子載波和功率的同時分配， 而非采用傳統(tǒng)的兩階段方法。
[0038] (4)本發(fā)明特殊的編碼方法有效的避免了對子載波分配給單個次用戶約束的處理 (約束條件一)，功率分配方法有效實現(xiàn)了對總功率受限的約束處理(約束條件二)，同時適應(yīng) 度函數(shù)f2可以有效地引導(dǎo)抗體群向次用戶之間傳輸速率等比例分配的方向進化，從而避 免對等比例約束的處理并保證每個次用戶可以至少獲得一個子載波。
【附圖說明】
[0039] 圖1是本發(fā)明的實現(xiàn)整體流程圖；
[0040] 圖2是注水定理實現(xiàn)功率分配的實現(xiàn)流程圖；
[0041] 圖3是克隆變異操作的實現(xiàn)流程圖；
[0042] 圖4是第一組仿真實驗的實驗結(jié)果曲線；
[0043] 圖5是第二組仿真實驗的實驗統(tǒng)計盒圖。
【具體實施方式】
[0044] 1、下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的具體實施步驟做進一步的詳細描述：
[0045] 步驟一、網(wǎng)絡(luò)建模。本發(fā)明的目的是在認知0FDMA網(wǎng)絡(luò)中，通過子載波和功率的合 理分配，實現(xiàn)次用戶之間數(shù)據(jù)傳輸速率的按比例分配，并在比例分配的基礎(chǔ)上實現(xiàn)系統(tǒng)總 的數(shù)據(jù)傳輸速率的最大化。在該網(wǎng)絡(luò)模型中，功率的分配受到發(fā)射端功率限制的約束，并且 子載波分配時只能分配給一個次用戶，同時每個次用戶至少分配一個子載波。網(wǎng)絡(luò)模型表 示如下：
[0056] 其中，U(R)是需要優(yōu)化的函數(shù)，包括數(shù)據(jù)傳輸速率函數(shù)f\(R)和比例公平函數(shù) f2 (R)。Ri表示次用戶i的總吞吐量，即數(shù)據(jù)傳輸速率，ai表示次用戶i的吞吐量分配比例，RavCT表示平均分配時用戶的吞吐量，n表示認知OFDMA網(wǎng)絡(luò)中子信道的數(shù)量，m表示次用戶 的數(shù)量，隊表示信道的噪聲功率譜密度，W。表示信道的信道帶寬，pik表示次用戶i在第k個 子信道上施加的功率，gik表示次用戶i使用第k個子信道時該信道的信道增益，《ik表示 用戶i使用信道k的情況，《ik=l表示次用戶i正在使用子信道k，《ik=0表示沒有，Pt()tal 表不系統(tǒng)總的傳輸速率。而Q= {?ik| ?^{〇, 1}，1 <i<m，1 <k<n}表不一種可能的 子載波分配方案，P={pik| 1彡i彡m，1彡k彡n}表示一種可能的功率分配方案；
[0057] 在約束條件中，第一個公式表示每個子載波只能分配給一個次用戶，第二個約束 條件表示分配的功率之和不能超過基站提供的功率，第三個公式表示各個次用戶的數(shù)據(jù)傳 輸速率應(yīng)該成比例分配，第四個約束條件表示每個次用戶至少分配一個子載波。
[0058] 在本發(fā)明的實施例中，包括兩組實驗。第一組是采用本方法計算的模擬仿真網(wǎng)絡(luò) 的結(jié)果；第二組通對比分配方法計算的模擬仿真網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果。
[0059] 步驟二、抗體編碼。在對子載波的編碼中，本方法采用對所有的子載波進行編碼， 編碼的長度為子載波的個數(shù)n，每個子載波的取值為[lm]，并且只能取整數(shù)值，該值表示次 用戶的編號。在對功率的編碼中，編碼的長度同樣為n，每個編碼取值為有限的連續(xù)值，對應(yīng) 于對每個子載波分配的功率。
[0060] 在本發(fā)明實施例中，抗體中子載波編碼具體如下：我們用Ag表示一個可能的子載 波分配方案，即抗體群中的一個抗體，用ak表示抗體Ag中第k個子載波的分配結(jié)果，即將第 k個子載波被分配給第ak個次用戶，則子載波分配方案Ag可表示如下：
[0061] AgKa"a2,…，ak,…an)
[0062] 其中，ak的取值為區(qū)間[lm]的整數(shù)值。抗體功率編碼Wg可表示如下：
[0063] Wg= (w"w2,…，wk，…wn)
[0064] 其中wk表示次用戶ak在第k個子載波上所加載的功率。wk的取值范圍為[0Pt()tal]， Ptotal為最大功率限制?？贵w功率編碼的長度為n，對應(yīng)n個子載波；
[0065] 步驟三、生成初始父代抗體群A。本方法采用貪婪的方法產(chǎn)生初始抗體群的子載波 分配方案，對每一個子載波，將其分配給在該子載波上等效噪聲最小的次用戶。功率分配方 案根據(jù)子載波分配方案采用注水定理分配。第i個用戶在第k個子載波上的等效噪聲psik 可用如下公式計算： _6] ^ 專
[0067] 在本發(fā)明實施例中，對于抗體Ag中的第k個編碼的取值ak，可按如下方法確定：對 于第k個子載波，所有次用戶在該子載波上的等效噪聲值ps中，如果第i個次用戶的等效 噪聲值psik在所有次用戶中最小，則ak=i。種群的初始化過程可以表示如下：
[0068] A(1) = (A1(1),A2(1), - ,APsize(l))
[0069] 根據(jù)初始父代抗體群A中的每個個體Ag和圖2所示注水定理功率分配流程計算 功率分配種群W，功率分配種群W可表示如下：
[0070] ff(l) = (ff1(l),ff2(l), -,ffPsize(l))
[0071] 種群W中每個個體Wg(0〈g〈PsiJ都和父代抗體群A中的抗體Ag相對應(yīng)。
[0072] 由于本文分配方法在抗體群初始化過程中并沒有引入隨機過程，因此初始化種群 中所有抗體的取值相同，有Ai(1) =A2 (1)=…=APsize (1)并有A(1) =W2 (1)=…=WPsize (1)。其中Psize表示抗體群中抗體的個數(shù)，即種群的規(guī)模。
[0073] 步驟四、抗體親和度評價。計算父代抗體抗體群A的所有抗體的系統(tǒng)總的數(shù)據(jù)傳 輸速率和比例公平函數(shù)f2，以及每個次用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率氏，并以這兩個函數(shù)值和m個 氏值組成的向量作為相應(yīng)抗體的親和度向量；
[0074] 在本發(fā)明實施例中，具體實施過程如下：首先根據(jù)父代抗體群A中每個抗體八8獲 得的子載波分配方案并根據(jù)功率分配種群W中對應(yīng)的個體Wg獲得功率分配方案，然后根據(jù) 子載波分配方案和對應(yīng)的功率分配方案計算網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)據(jù)傳輸速率和比例公平函數(shù)f2 以及每個次用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率Ri，并以這兩個函數(shù)值和111個氏值組成的向量作為相應(yīng)抗 體的親和度向量；
[0075] 步驟五、免疫克隆。本方法采用變倍數(shù)克隆，即根據(jù)父代抗體群A中每個抗體的親 和度值和f2來確定相應(yīng)抗體的克隆倍數(shù)。父代抗體抗體群A經(jīng)過免疫克隆生成克隆抗 體群B。
[0076] 在本發(fā)明實施例中，首先根據(jù)每個抗體的親和度值和f2計算對應(yīng)的克隆比例， 然后按照該比例對相應(yīng)的抗體進行克隆，第g個抗體克隆比例計算公式如下：
[0077] qg=l+12*int ((max (f:) -f^ /max (f:) -min (f:) + (max (f2) -f2) /max (f2) -min (f2))
[0078] 其中，int()為取整函數(shù)，這里為向上取整，max〇和min()兩個函數(shù)分別表示在抗 體群中所有的抗體的所有的fi函數(shù)值中取最大值和最小值
[0079] 經(jīng)過克隆操作的種群用如下表達式表示
[0080] B (it) = (B1 (it), B2 (it), ???, BCsize (it))
[0081] 其中it表示種群進化的代數(shù)，Csize表示克隆后抗體群B的規(guī)模，則種群的克隆操 作可以表示如下：
[0082] B (it) =clone (A (it)) = (clone (A: (it)), clone (A2 (it) ),***, clone (An(it)))