[發明專利]用于毫微微蜂窩網絡的動態混合接入控制方法

有效

• 申請號: 201410631633.2
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104363664B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 沈連豐;劉誠毅;夏瑋瑋;陳賡;李俊超;張瑞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W74/02
• 分類號: H04W74/02;H04W72/04;H04W72/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于無線通信領域，尤其是一種用于毫微微蜂窩網絡的動態混合接入控制方法。

背景技術

在Femtocell網絡場景下的關鍵技術研究中，如何低成本、高效率地實現網絡用戶動態接入Femtocell是無線通信研究的重點內容之一。在Macro-Femto網絡場景中，大量Femtocell部署在宏蜂窩(Macrocell)小區內。當宏蜂窩用戶遠離宏蜂窩基站并相應靠近相近的Femtocell基站時，會根據Femtocell的接入機制進行切換。

但是，由于Femtocell基站功率較小，若在開放的接入機制下對注冊用戶和非注冊用戶進行功率分配會相應降低注冊用戶的用戶體驗度；而在非開放接入機制下，非注冊用戶則不能接入到Femtocell網絡中，從而會依舊停留在宏蜂窩網絡中，可能因為“死區”等原因中斷服務；而混合接入機制能在一定的限制內允許一定非注冊用戶接入到Femtocell網絡中，綜合了開放和非開放兩種接入機制的特點，但是如何動態地進行混合接入的判定和允許哪些非注冊用戶接入Femtocell網絡則成為了難點。

現有的Femtocell網絡混合接入方法大部分是以最大化網絡吞吐量等性能進行的。而隨著技術的發展，研究的重點逐漸轉向如何利用有限的頻譜資源，盡可能地保證各個用戶的QoS需求并保護系統資源，因此需要新的Femtocell動態混合接入控制方法。

發明內容

發明目的：提供一種用于毫微微蜂窩網絡的動態混合接入控制方法，以解決現有技術的上述問題。

技術方案：一種用于毫微微蜂窩網絡的動態混合接入控制方法，包括如下步驟：

根據其注冊用戶QoS需求進行功率分配；

若基站還有剩余的功率未分配，運用博弈理論建立非注冊用戶和基站剩余功率之間的博弈模型并進行求解；

基站根據上述兩個過程將求得的功率值分配給相應用戶，從而實現對于Femtocell網絡的動態混合接入控制。

在進一步的實施例中，上述過程具體為：

步驟1、根據Femtocell用戶屬性將用戶集分成注冊用戶集和非注冊用戶集，基站通過信道檢測對所有用戶的信道狀態進行搜集并得到注冊用戶的QoS需求值；

步驟2、Femtocell基站根據得到的注冊用戶的QoS值并以其為約束，以最小化使用的總功率為目標對注冊用戶進行功率分配，并得到注冊用戶的功率值；

步驟3、根據步驟2中所得注冊用戶的功率值，判斷Femtocell基站是否還有剩余功率待分配，若還有剩余功率則進入步驟4；

若沒有剩余功率則切換到步驟5并分配給非注冊用戶的功率值為0，將Femtocell網絡設置為非開放接入機制，從而拒絕所有非注冊用戶；

步驟4、根據注冊用戶所得功率值以及基站擁有的總功率計算剩余功率，以基站作為賣家，而非注冊用戶作為買家進行Stackelberg game數學建模；求得基站分配給每個非注冊用戶的功率值，基站根據其功率值選擇性地接納非注冊用戶進入Femtocell網絡中以得到其最大的經濟效益；

步驟5、根據步驟2和步驟4所得的注冊用戶和非注冊用戶的功率分配值進行動態混合接入Femtocell網絡的判定。

有益效果：本發明利用網絡中各用戶在Femtocell基站的實時調度機制，根據各個用戶當前信道狀態以及Femtocell網絡注冊用戶QoS等信息進行動態的功率分配。并且利用有限的功率資源，首先以保證注冊用戶的QoS為約束，以最小化分配給注冊用戶總功率為目標對注冊用戶進行功率分配；然后根據剩余功率的值，以基站作為賣家，而非注冊用戶作為買家，以最大化賣家所得收益和買家效益為目標進行功率分配。根據所得的功率分配值，Femtocell基站對各個非注冊用戶進行接入判定，從而得到根據用戶自身信道狀態的Femtocell動態混合接入機制。

附圖說明

圖1是本發明的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明包括如下步驟：

步驟1、根據Femtocell用戶屬性的不同將用戶集分成注冊用戶集和非注冊用戶集，基站通過信道檢測對所有用戶的信道狀態進行搜集并得到注冊用戶的QoS需求值；

步驟2、Femtocell基站根據得到的注冊用戶的QoS值并以其為約束，以最小化使用的總功率為目標對注冊用戶進行功率分配，并得到相應的功率值；