[發明專利]一種蜂窩流量卸載網絡中基于動態排序的設備與基站連接方法

有效

• 申請號: 201610030850.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105764121B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 吳遠;郭款陽;柴浩涵;錢麗萍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W48/20
• 分類號: H04W48/20;H04W28/10
• 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動態排序的設備與基站連接方法，包括以下步驟：(1)多個AP被部署在用戶的附近為用戶服務，用戶可以選擇接入AP或者BS；給出了一個效益函數來評估用戶當前的效益；(2)通過計算，將問題進行分層之后，發現一旦用戶的接入方式被確定，用戶的法和功率也將隨之而確定，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)根據限制條件C₁和C₂，同時結合(2)中所給的目標函數，選擇用戶接入方式來最大化整個系統的效益。本發明能夠快速并且有效地找到較優的用戶接入、同時確定用戶的功率分配、效率較高。

技術領域

本發明涉及一種蜂窩網絡中利用動態排序優化用戶的接入控制和功率分配來最大化系統的收益。

背景技術

近年來隨著移動設備和移動網絡服務的迅猛發展，在蜂窩網絡中產生了巨大的流量。而這些未被預料到的流量將會對蜂窩網絡造成極大的擁塞。特別是在一些高峰期，3G網絡是過載的。而在過載的區域內的移動用戶將經歷很差的體驗，例如較低的傳輸速率和較長的延時。一種非常直觀的解決方案就是更新4G網絡。另外一種方法就是部署更多小基站。顯然，后者更加容易且簡便。將用戶的流量卸載到WiFi網絡中將是一種非常經濟的方案。他具有較多的特點:1)設備的硬件無需更新；2)在非授權頻譜上通信；3)較高的數據傳輸速率；4)廉價的部署費用。基于以上的三個特點，將用戶的流量卸載到AP上變得越來越流行。

發明內容

為了克服現有的設備與基站連接方法的無法有效找到較優的用戶接入、效率較低的不足，本發明提供一種能夠快速并且有效地找到較優的用戶接入、同時確定用戶的功率分配、效率較高的蜂窩流量卸載網絡中基于動態排序的設備與基站連接方法。

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動態排序的設備與基站連接方法，其特征在于：所述連接方法包括以下步驟：

(1)在通信網絡中存在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個訪問接入點AP，他們組成了集合其中k表示AP k；同時存在著一個基站，用于接口的限制，用戶不能通過同時連接基站和AP來獲得他需要的吞吐量而是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,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不被選來接入基站；

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；