[發(fā)明專利]一種超密集環(huán)境下考慮小區(qū)間干擾的無線虛擬映射方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710722899.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN107454601B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張暉;劉旸波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10;H04W16/22;H04W72/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發(fā)明公開了一種超密集環(huán)境下考慮小區(qū)間干擾的無線虛擬映射方法，該方法首先使用隨機(jī)幾何的泊松點(diǎn)過程進(jìn)行超密集網(wǎng)絡(luò)的建模，通過網(wǎng)絡(luò)的模型確定信道和干擾的模型，然后對(duì)無線頻率資源進(jìn)行虛擬化，再通過無線網(wǎng)絡(luò)映射方法對(duì)頻譜資源進(jìn)行分頻，使得用戶的接收信干比得到保證，并使得干擾降低，使得整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量提升。一方面，本發(fā)明中頻譜分配方法具有很好的理論性能保證；另一方面，本發(fā)明又利于實(shí)現(xiàn)，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超密集環(huán)境下考慮小區(qū)間干擾的無線虛擬映射方法，特別涉及一種涉及超密集組網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)建模和信道建模方法和虛擬網(wǎng)絡(luò)資源映射的方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

5G是面向2020年及以后的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，它將提供媲美光纖的接入速率，超低時(shí)延的使用體驗(yàn)，超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動(dòng)性等多場景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化。面對(duì)多樣化的業(yè)務(wù)需求，5G場景可以分為連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功耗大連接和低時(shí)延高可靠四個(gè)主要技術(shù)場景。新型多址技術(shù)、大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、全頻譜接入、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等技術(shù)是實(shí)現(xiàn)上述5G場景的關(guān)鍵技術(shù)。

超密集組網(wǎng)是解決5G場景中熱點(diǎn)高容量應(yīng)用場景問題的有效方案，主要是解決熱點(diǎn)高容量場景中極高的網(wǎng)絡(luò)流量密度需求和極高的用戶接入需求。超密集組網(wǎng)是在有宏基站的室內(nèi)外的熱點(diǎn)區(qū)域部署低功率小基站，形成密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。相比于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，超密集網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)：站點(diǎn)部署便捷以及組網(wǎng)靈活；建網(wǎng)成本以及維護(hù)開銷相對(duì)低廉；可以針對(duì)性的加強(qiáng)覆蓋；頻譜利用率能夠得到有效提升。然而，超密集網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，大量同頻小區(qū)的距離變近，小區(qū)間干擾異常嚴(yán)重。超密集組網(wǎng)中，無線動(dòng)態(tài)性較為嚴(yán)重，如何實(shí)現(xiàn)面向用戶需求的無線資源映射是當(dāng)前亟待解決的科學(xué)問題。

為解決小區(qū)間干擾，3GPP在R10中提出了時(shí)域干擾協(xié)調(diào)方案eICIC，在R11中了提出多點(diǎn)協(xié)作傳輸方案CoMP，R12中又提出了小區(qū)動(dòng)態(tài)關(guān)斷/開啟策略。這些算法雖然一定程度上降低了小區(qū)間同頻干擾的影響，但是這些方案不能夠動(dòng)態(tài)地解決小區(qū)間干擾問題，且在超密集網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)不理想。

無線虛擬網(wǎng)絡(luò)映射中，網(wǎng)絡(luò)虛擬化是其關(guān)鍵技術(shù)，即通過抽象、分配、隔離機(jī)制，在一個(gè)公共物理網(wǎng)絡(luò)上支持多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，各虛擬網(wǎng)絡(luò)可以使用相互獨(dú)立的協(xié)議體系，并能夠根據(jù)用戶動(dòng)態(tài)變化的需求對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)資源和鏈路資源進(jìn)行合理配置。然而，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)虛擬化的研究主要針對(duì)有線場景，針對(duì)無線場景的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超密集環(huán)境下考慮小區(qū)間干擾的無線虛擬映射方法，該方法將無線網(wǎng)絡(luò)虛擬映射的思想引入超密集網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)的頻率資源進(jìn)行虛擬化，通過最優(yōu)化方法進(jìn)行頻率資源的分配，保證用戶的接收信干比，使用戶受到其他基站和用戶的干擾降低，提高了系統(tǒng)的吞吐量，改善無線通信的QoS。一方面，該方案中頻譜分配方法具有很好的理論性能保證；另一方面，該方案又非常簡單而易于實(shí)現(xiàn)，具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種超密集環(huán)境下考慮小區(qū)間干擾的無線虛擬映射方法，包括以下具體步驟：

步驟1，初始化：設(shè)置微基站密度參數(shù)λ_m、用戶請(qǐng)求的到達(dá)強(qiáng)度λ_u、用戶位置分布密度λ_a，通過隨機(jī)幾何的泊松點(diǎn)過程分別生成超密集網(wǎng)絡(luò)中基站的位置分布模型、用戶請(qǐng)求的到達(dá)分布模型和用戶的位置分布模型，進(jìn)一步建立超密集網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟2，利用無線虛擬化思想，將宏基站和微基站的無線資源進(jìn)行虛擬化，形成一個(gè)無線頻譜池；

步驟3，將無線頻譜池進(jìn)行切片，通過無線虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法將頻譜切片根據(jù)用戶請(qǐng)求分配到各個(gè)微基站對(duì)用戶進(jìn)行服務(wù)。