一种蜂窝异构网络资源分配方法.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CN105578482A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201510975325.6H04W52/40(2009.01)(22)申请日2015.12.22(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人柴蓉陈玉姣高远鹏陈前斌(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人廖曦(51)Int.Cl.H04W16/14(2009.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种蜂窝异构网络资源分配方法(57)摘要本发明涉及一种蜂窝异构网络资源分配方法，属于无线通信技术领域。该方法包括以下步骤：步骤一：基于用户业务需求确定初始带宽分配策略，记b＝[b1,b2,...,bN]，其中步骤二：确定MBS与第i个FBS，记为FBSi，共享频谱部分最大传输速率，记为步骤三：建模破产博弈模型，确定MBS及FBS分配速率步骤四：基于FBS效用函数优化确定局部带宽及功率分配策略，记和步骤五：重复上述步骤，直到算法收敛，从而实现联合带宽及功率优化分配。方法可以有效保障异构蜂窝网络宏用户及家庭基站用户QoS需求，实现频谱资源共享，提高频谱利用率和网络综合性能。CN105578482ACN105578482A权利要求书1/2页1.一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：基于用户业务需求确定初始带宽分配策略，记b＝[b1,b2,...,bN]，其中步骤二：确定MBS与第i个FBS，记为FBSi，共享频谱部分最大传输速率，记为步骤三：建模破产博弈模型，确定MBS及FBS分配速率步骤四：基于FBS效用函数优化确定局部带宽及功率分配策略，记和步骤五：重复上述步骤，直到算法收敛，从而实现联合带宽及功率优化分配。2.根据权利要求1所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：在步骤一中，若满足FBSi最低速率需求为FBSi最大发送功率则确定FBSi的初始带宽为其中Pi为FBSi发送功率，Pm为MBS发送功率，hi为FBSi到2FUEi信道增益，gm,i为MBS到FBSi信道增益，σ为传输信道噪声功率，记FBSs初始带宽分配向量为b＝[b1,b2,...,bN]。3.根据权利要求1所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：在步骤二中，基于初始带宽分配策略b＝[b1,b2,...,bN]，确定MBS与FBSi共享频谱部分最大传输速率为其中，hm为MBS到MUE信道增益，令MBS最大速率分配向量为4.根据权利要求1所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：在步骤三中，给定FBSi共享频谱部分的MBS最大传输速率分配量MBS传输速率需满足MUE最低QoS需求，即基于及限定条件，建模MBS各频段速率划分问题为破产博弈模型，采用夏普利值划分原则确定与FBSi共享频谱的MBS传输速率5.根据权利要求4所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：构造联盟子集S，建模特征函数为联盟子集S所分配的传输速率，定义与FBS共享频谱的MBS传输速率分配量为其中，即为以特征函数v(s)为参数的与FBSi共享频谱的MBS所分配传输速率，调用公式2CN105578482A权利要求书2/2页计算MBS速率分配其中|S|表示集合S中的元素数目，v(S)-v(S-{i})表示FBSi对联盟成员的贡献，表示FBSi对联盟成员贡献的权值。6.根据权利要求5所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：基于FBSi共享频谱的MBS速率分配其中gi,m为FBSi到MUE的信道增益，可确定Pi和bi的关系。7.根据权利要求1所述的一种蜂窝异构网络资源分配方法，其特征在于：在步骤四中，建模FBSi的效用函数为：在满足条件下确定局部优化MBS带宽分配及FBS功率分配策略，记重复上述步骤，直到满足收敛条件，实现带宽及功率分配方案。3CN105578482A说明书1/5页一种蜂窝异构网络资源分配方法技术领域[0001]本发明属于无线通信技术领域，特别是蜂窝异构网络资源分配技术领域，涉及一种蜂窝异构网络资源分配方法。背景技术[0002]随着无线通信技术的快速发展，新一代通信智能终端的广泛应用以及丰富多样数据业务的不断涌现，用户业务需求对传统蜂窝网络提出了严峻的挑战。异构蜂窝网络技术通过在传统宏蜂窝覆盖范围内，引入其他通信方式，如微微基站、家庭基站和中继站等，从而可以有效解决盲区覆盖问题，减轻宏蜂窝网络的负载，在提升用户业务性能的同时可有效降低运营成本。[0003]在宏基站与家庭基站异构融合的网络场景中，由于家庭基站非确定规划、随机接入以及与宏基站共享频谱等特性，导致网络拓扑结构复杂、用户之间干扰较为严重，用户传输性能严