[發明專利]一種蜂窩流量卸載網絡中基于分組交換的用戶接入和功率聯合調度方法

有效

• 申請號: 201610030645.9
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105682211B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 吳遠;周鵬豪;郭款陽;錢麗萍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W52/34
• 分類號: H04W52/34;H04W48/16
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種蜂窩流量卸載網絡中基于分組交換的用戶接入功率聯合調度方法，包括以下步驟：(1)為了讓更多的用戶接入AP，并且讓用戶的發射功率盡可能小，給出了一個效益函數來衡量當前網絡的好壞；(2)由于效益函數只和用戶的接入情況有關，因此只需尋找最優的用戶接入從而來確定最優的系統效益；(3)用戶的接入選擇將會隨著用戶數量的增加而變得很困難，采用基于模擬退火算法的用戶分組交換法，通過不斷地更換用戶的接入，接受使目標函數變好的解，同時以一定概率接受差的解，并且不斷減小這個接受差解得概率，最后使算法收斂得到近優解。本發明在提高系統的效率同時還能夠快速并且有效地找到最優的用戶接入同時確定用戶的功率分配。

技術領域

本發明涉及蜂窩網絡領域，尤其是一種基于分組交換的用戶接入功率聯合調度方法。

背景技術

近年來，隨著移動設備的不斷發展，所需的移動數據流量也不斷增長。因此，運營商們必須尋求更好的方法來滿足用戶需求。把用戶的流量卸載到基站上將會是一種比較有前景的方法。這種數據的分流帶來的好處主要有兩方面。首先，從用戶的角度來看，被這些小基站服務所花費的費用相比打基站來說要小得多。同時，由于這些小基站離用戶比較近，所以用戶進行通信時所消耗的功率也比較小。另一方面，從運營商的角度來看，將部分用戶的流量卸載到小基站上能夠有效地減輕流量的擁塞；同時也避免了部署更多的昂貴的大型基站。

發明內容

為了克服現有技術中由于接入同一個AP的用戶間存在相互干擾，導致用戶間的發射功率是耦合在一起的，因此要求出最優的用戶接入和功率分配是比較困難的不足，本發明提供一種蜂窩流量卸載網絡中基于分組交換的用戶接入功率聯合調度方法，基于模擬退火算法用戶接入方法來尋找較優的用戶接入，每個AP都將分攤管理用戶的任務，在提高系統的效率同時還能夠快速并且有效地找到最優的用戶接入同時確定用戶的功率分配。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種蜂窩流量卸載網絡中基于分組交換的用戶接入和功率聯合調度方法，其特征在于：所述聯合調度方法包括如下步驟：

(1)在實際的通信網絡中，假設存在著I個移動用戶，由他們組成的集合為其中i表示用戶i；有K個接入熱點AP，他們組成了集合其中k表示AP k；同時存在著一個基站，用于設備自身硬件的限制，用戶只能通過選擇接入某一個AP或者基站來進行通信，從而獲得他們所預期的吞吐量當用戶i接入AP k時，在給定發射功率p_ik的情況下，用戶i獲得的吞吐量為當用戶i接入基站時，在給定發射功率p_iB的情況下，獲得的吞吐量為

其中：

a_ik：表示用戶i有無接入AP k的指標，a_ik＝1表示用戶i被選擇接入AP k，反之a_ik＝0表示用戶i不被選來接入AP k；

a_iB：表示用戶i有無接入基站的指標，a_iB＝1表示用戶i被選擇接入基站；反之a_iB＝0表示用戶i不被選擇接入基站；

W_k：表示AP k信道上的帶寬；

W_B：表示基站信道上的帶寬；

n_k：表示AP k信道上的背景噪聲功率；

n_B：表示基站信道上的背景噪聲功率

g_ik：表示用戶i到AP k的信道增益；

g_iB：表示用戶i到基站的信道增益；

p_ik：表示用戶i到APk的發射功率；