[發明專利]一種基于OFDMA的家庭基站系統的動態頻譜分配方法

有效

• 申請號: 201210119590.0
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102665219A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 朱琦;季祥芬;趙夙
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W72/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于OFDMA的家庭基站系統的動態頻譜分配方法，所述家庭基站系統包括集中控制中心及與其分別信號連接的多個家庭基站，各家庭基站所存在的區域沒有宏基站的覆蓋，或者家庭基站與宏基站使用不同的頻帶，其特征在于，各家庭基站實時采集本基站信息并將采集到的信息傳輸至集中控制中心；集中控制中心根據所接收的各家庭基站信息，通過對以下數學模型進行優化求解，得到下一時刻各信道的頻譜復用系數，各家庭基站獨立將所獲得的信道分配給各自的用戶，

?????????????

Subject?to：

????????1）???????????????

????????2）?????????????????????

??????????3）?????????????????????????

其中，?是家庭基站系統的平均頻譜效率；是頻率復用系數集合；表示每個家庭基站中頻率復用系數為的信道數；表示第個基站中用戶使用的頻率復用系數的信道數；I為家庭基站系統中家庭基站的數量；U表示第個基站中的用戶數；R為家庭基站系統中所使用頻帶的子信道數；為家庭基站的頻譜效率；為預設的頻譜效率閾值；表示第個家庭基站的用戶在頻率復用系數的信道下的信干噪比，其表達式為，式中，表示第個家庭基站在信道上的發射功率，表示發送基站到接受基站在信道上的增益，?表示第個家庭基站的頻譜復用系數為時該基站的干擾基站集合，表示噪聲功率。

2.如權利要求1所述基于OFDMA的家庭基站系統的動態頻譜分配方法，其特征在于，所述優化求解采用Q學習方法，其具體映射如下：

狀態空間：，其中為系統平均頻譜效率，按大小分成個等級，為大于1的整數；表示系統中基站的最低頻譜效率是否滿足預設要求，1表示滿足，0則表示不滿足；?

動作空間：，其中、…、是復用系數分別為、…、情況下的信道數，動作隨著不同復用系數下的信道數的變化而改變；根據關系式來確定，其中是常數表示總的信道數目；

獎賞函數：盡量使得所有基站的頻譜效率都大于頻譜效率閾值，選擇最小頻譜效率最大的那個策略作為最優策略；當有基站的邊緣頻譜效率小于閾值時獎賞函數為0；當所有基站的邊緣頻譜效率都大于閾值時獎賞函數為，其中為正常數，表示所有家庭基站在時刻t的平均頻譜效率，這樣如果越大則獎賞值也越大；如果經過一次Q學習以后發現所有策略都不能滿足QoS要求的話，那就需要進行第二次Q學習，此時的獎賞函數就修改為，其中為家庭基站號，為頻譜效率最小的家庭基站號，而則表示在時間步t時頻譜效率最小的那個家庭基站的頻譜效率。

3.如權利要求2所述基于OFDMA的家庭基站系統的動態頻譜分配方法，其特征在于，Q學習方法中的狀態轉移概率通過貪婪算法獲得。

4.如權利要求2所述基于OFDMA的家庭基站系統的動態頻譜分配方法，其特征在于，各家庭基站采用比例公平算法將所獲得的信道分配給各自的用戶。

5.一種基于OFDMA的家庭基站系統，包括集中控制中心及與其分別信號連接的多個家庭基站，各家庭基站所存在的區域沒有宏基站的覆蓋，或者家庭基站與宏基站使用不同的頻帶，其特征在于，其頻譜分配采用權利要求1-4任一項所述動態頻譜分配方法。