异构网络中的网络选择方法.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CN108668338A(43)申请公布日2018.10.16(21)申请号201810266260.1(22)申请日2018.03.28(71)申请人华东交通大学地址330013江西省南昌市郊区双港路(72)发明人赵军辉宁勇强付雷杨丽华黄德昌(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人何世磊(51)Int.Cl.H04W48/16(2009.01)H04W48/18(2009.01)H04W52/14(2009.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称异构网络中的网络选择方法(57)摘要本发明公开了一种异构网络中的网络选择方法，所述异构网络包括宏蜂窝网络和家庭蜂窝网络，该方法包括：S101，信道检测，用户向每个信道发送一个已知信号，接收端通过接收到的信号功率值分别计算出所述家庭窝网络的信道增益和所述宏蜂窝网络的信道增益；S102，控制发送功率小于干扰温度门限；S103，计算接入所述家庭蜂窝网络的概率和接入所述宏蜂窝网络的概率；S104，将网络选择问题转化为功率优化问题，通过功率优化函数计算出发射功率，实现网络选择。本发明将用户的网络选择问题通过接入概率来解决，通过控制用户的发送功率来控制网络接入概率，实现最优网络的选择，使用户能够优先接入信道状态良好的网络进行传输，让用户以更大的概率接入最优网络。CN108668338ACN108668338A权利要求书1/1页1.一种异构网络中的网络选择方法，其特征在于，所述异构网络包括宏蜂窝网络和家庭蜂窝网络，所述方法包括以下步骤：S101，信道检测，用户向每个信道发送一个已知信号，接收端通过接收到的信号功率值分别计算出所述家庭窝网络的信道增益和所述宏蜂窝网络的信道增益；S102，控制发送功率小于干扰温度门限；S103，计算接入所述家庭蜂窝网络的概率和接入所述宏蜂窝网络的概率；S104，将网络选择问题转化为功率优化问题，通过功率优化函数计算出发射功率，实现网络选择。2.根据权利要求1所述的异构网络中的网络选择方法，其特征在于，所述宏蜂窝网络中宏基站的空间分布服从泊松点过程Ψb＝{bi；i＝1,2,3,...}，强度为B，其中bi是第i个宏基站的位置，所述家庭蜂窝网络中家庭基站的空间分布服从Ψa＝{ai；i＝1,2,3,...}，强度为-ηA，而ai表示第i个家庭基站所在的位置，信道的功率衰减速率为r，其中r为距离，η>2为路径损耗指数，采用表示用户与ai之间的信道增益，采用表示用户与bi之间的信道增益，m为形状参数，μ为尺度参数。3.根据权利要求2所述的异构网络中的网络选择方法，其特征在于，步骤S102中，所述干扰温度门限如下：其中，PI(fc,W)是带宽为W，频点fc处的干扰平均功率，k为玻尔兹曼常数，Q为系统中认知用户对授权用户产生的干扰，Qmax是授权用户能够容忍的干扰温度。4.根据权利要求3所述的异构网络中的网络选择方法，其特征在于，步骤S103中，分别通过以下公式计算接入所述家庭蜂窝网络的概率和接入所述宏蜂窝网络的概率：其中，所述Pa为接入所述家庭蜂窝网络的概率，为Beta函数，T≥1是一个偏置系数，用于控制用户与家庭基站的关联程度；其中，所述Pb为接入所述宏蜂窝网络的概率。5.根据权利要求1至4任意一项所述的异构网络中的网络选择方法，其特征在于，所述宏蜂窝网络和所述家庭蜂窝网络交错覆盖，且相互独立。2CN108668338A说明书1/7页异构网络中的网络选择方法技术领域[0001]本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种异构网络中的网络选择方法。背景技术[0002]下一代高速无线网络期望能支持各种模式的多媒体业务，并根据网络的外部环境(业务模式、业务类型、业务量大小、用户偏好等)实现认知能力，其基本特征是能够根据认知结果，通过自主决策来调整和重构网络，以适应环境的变化。[0003]为了便于蜂窝网络的建模和分析，六边形网络模型被广泛接受和使用。然而，由于容量需求的变化，随机拓扑成为了现代蜂窝网络的主要特性。宏基站(macrobasestation，MBS)的位置会偏离那些确定的六边形网络，因而传统的网络模型过于理想化。此外，小型基站的部署改变了蜂窝网络的拓扑结构，并增加了它的随机性。小型基站包括微基站，微微基站，以及毫微微基站。宏基站和小型基站在发射功率，覆盖范围，容量和部署成本方面的多元化特征提高了网络拓展设计的灵活性，以适应激增的用户数量和通信质量需求。因此，出现了一种基于随机几何形状的异构网络模型。[0004]网络选择算法直接影响整个异构网络系统资源利用的有效性和网络间的负载均衡，合适的网络选择能够为更多用户提供满意的服务。[0005]传统的网络选择算法主