基于启发式蚁群算法的家庭基站信道分配方法

doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2017.03.003

应用科学学报 ›› 2017, Vol. 35 ›› Issue (3): 299-308.doi: 10.3969/j.issn.0255-8297.2017.03.003

基于启发式蚁群算法的家庭基站信道分配方法

陈佳敏, 朱琦

南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室, 南京 210003

收稿日期:2015-05-31 修回日期:2016-12-07 出版日期:2017-05-30 发布日期:2017-05-30
通信作者: 朱琦，教授，研究方向：通信工程、移动通信与无线技术，E-mail：zhuqi@njupt.edu.cn E-mail:zhuqi@njupt.edu.cn
基金资助:
国家“973”重点基础研究发展计划基金（No.2013CB329005）；国家自然科学基金（No.61571234，No.61631020）资助

Channel Allocation of Femtocell Based on Heuristic Ant Colony Algorithm

CHEN Jia-min, ZHU Qi

Jiangsu Key Lab of Wireless Communications, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China

Received:2015-05-31 Revised:2016-12-07 Online:2017-05-30 Published:2017-05-30

摘要/Abstract

摘要：

针对由宏基站和家庭基站构成的异构蜂窝网络，提出一种结合图论与启发式蚁群算法的家庭基站信道分配方法。该算法基于图论建立家庭基站间的邻接矩阵，根据宏用户和家庭用户的信干噪比获得每个家庭基站的可用信道列表，并利用启发式信息和信息素来指导启发式蚁群算法的求解，以实现最大化家庭用户的平均吞吐量。仿真结果表明，所提算法既可保障宏用户及家庭用户的服务质量，又能提升总吞吐量。

关键词: 图论, 信道分配, 家庭基站, 吞吐量, 启发式蚁群算法

Abstract:

Considering a heterogeneous cellular network composed of macrocell and femtocell, this paper proposes a channel allocation method in femtocells by combining the graph theory and a heuristic ant colony algorithm. The proposed algorithm constructs adjacency matrix of femtocells using the graph theory, and acquires an available channel list of each femtocell according to signal to interference and noise ratio (SINR) of macro users and femto users. To achieve maximum average throughput of femtocells, a guide is provided to solve the heuristic ant colony algorithm using heuristic information and pheromone. Simulation results indicate that the proposed algorithm can improve the total system throughput while ensuring quality of service for both macro and femto users.

Key words: heuristic ant colony algorithm, graph theory, channel allocation, femtocell, throughput

中图分类号:

TN929.531

陈佳敏, 朱琦. 基于启发式蚁群算法的家庭基站信道分配方法[J]. 应用科学学报, 2017, 35(3): 299-308.

CHEN Jia-min, ZHU Qi. Channel Allocation of Femtocell Based on Heuristic Ant Colony Algorithm[J]. Journal of Applied Sciences, 2017, 35(3): 299-308.

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