异构网中基于一对多匹配的资源分配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108848562A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810505000.5(22)申请日2018.05.24(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区南山街道崇文路2号申请人重庆信科设计有限公司(72)发明人袁泉赵瑞雪郭晖董昊罗菊(74)专利代理机构重庆辉腾律师事务所50215代理人王海军(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)H04W72/08(2009.01)H04W72/10(2009.01)H04W4/70(2018.01)H04W4/02(2018.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称异构网中基于一对多匹配的资源分配方法(57)摘要本发明属于移动通信技术领域，具体为异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，包括复用用户获取其他复用用户的位置信息，并利用位置信息构建所述各个复用用户与其他复用用户之间的冲突集；利用速率最大化准则计算各个复用用户的效用函数，求解出复用用户对子信道的偏好列表；利用干扰最小化准则计算所有复用用户在子信道上对宏蜂窝用户产生的干扰，求解出子信道对复用用户的偏好列表；在保证宏蜂窝用户正常通信的情况下，以复用用户与其冲突集中的复用用户不被分配到同一子信道的前提下；采用一对多匹配方法，根据复用用户对子信道的偏好列表和子信道对复用用户的偏好列表，为所有的复用用户分配子信道；本发明能够降低计算复杂度，减少同层干扰。CN108848562ACN108848562A权利要求书1/3页1.异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、复用用户获取其他复用用户的位置信息，并利用位置信息构建所述复用用户与其他复用用户之间的冲突集；S2、利用速率最大化准则计算各个复用用户的效用函数，求解出复用用户对子信道的第一偏好列表；S3、利用干扰最小化准则计算所有复用用户在子信道上对宏蜂窝用户产生的干扰，求解出子信道对复用用户的第二偏好列表；S4、在保证宏蜂窝用户正常通信的情况下，以复用用户与其冲突集中的复用用户不被分配到同一子信道的前提下；采用一对多匹配方法，即一个子信道可以被多个复用用户同时复用，根据第一偏好列表和第二偏好列表，为复用用户分配子信道。2.根据权利要求1所述的异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，所述利用位置信息构建所述复用用户与其他复用用户之间的冲突集，具体包括：为复用用户构建与其他复用用户之间的冲突集，在匹配过程中，冲突集中的用户不能与复用用户k匹配相同的子信道；冲突集的公式为：Ωk＝{i}；s.t.i∈K；其中，Ωk表示复用用户k在约束条件i∈K且成立时，对于复用用户i的集合；δ表示复用用户的同层干扰阈值；和分别表示复用用户k和复用用户i的发射功率，表示复用用户k的发射端到接收端的信道增益，表示复用用户i的发射端到复用用户k的接收端的信道增益。3.根据权利要求1所述的异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，步骤S2中效用函数的计算公式为：其中，Uk(n,μ)表示复用用户k匹配子信道n的效用函数，μ表示匹配结果；B表示子信道带宽，表示复用用户k在子信道n上的信干噪比；表示复用用户k的发射功率；PM表示宏蜂窝用户m的发射功率；表示复用用户i的发射功率；表示复用用户k的发射端到其接收端的信道增益；表示宏蜂窝用户m到复用用户k的接收端的信道增益；表示复2CN108848562A权利要求书2/3页用用户i的发射端到复用用户k接收端的信道增益；为资源复用因子，表示子信道n与复用用户i之间的分配关系，即表示子信道n分配给复用用户i，表示子信道n不分配给复用用户i；σ2表示加性高斯白噪声功率。4.根据权利要求3所述的异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，复用用户对子信道的第一偏好列表的求解方法包括：遍历所有的复用用户，将计算出的效用函数Uk(n,μ)和对应的复用用户k组成第一效用函数对(Uk(n,μ),k)，对第一效用函数对(Uk(n,μ),k)按照Uk(n,μ)从大到小排序，得到复用用户k对子信道的第一偏好列表Pk。5.根据权利要求1所述的异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，步骤S3中复用用户在子信道上对宏蜂窝用户产生的干扰的计算公式为：其中，表示复用用户k在子信道n上对宏蜂窝用户造成的干扰；表示复用用户k的发射功率，表示复用用户k的发射端到复用用户m的接收端的信道增益。6.根据权利要求5所述的异构网中基于一对多匹配的资源分配方法，其特征在于，子信道对复用用户的第二偏好列表的求解方法包括：遍历所有的子信道，将计算出的和对应的子信道n组成第一干扰对对第一干扰对按照从小到大排序，并按照排序先后为复用用户设定优