[發明專利]一種基于軟件定義的異構網絡及網絡資源分配方法

在審

• 申請號: 201810188269.5
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108521671A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 張海君;劉娜;李亞博;隆克平;董江波;楊揚
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04B10/116
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于軟件定義的可見光通信和射頻小小區異構網絡，其特征在于，所述異構網絡包括：基礎設施層、控制層和應用層；其中，

所述基礎設施層部署在室內環境中，可見光通信和無線射頻小小區接入點均勻的布置其中，用戶隨機分配在二者重疊覆蓋范圍之內；

所述控制層，至少包括一個基于軟件定義的控制器，所述控制器同時與可見光通信小小區和無線射頻小小區連通，用于處理整個接入網絡的管理；

所述應用層，包括來自不同運營商或設備提供商的服務器，與控制層連通，通過控制層實現服務器端與基礎設施層的用戶的交互。

2.一種基于軟件定義的異構網絡資源分配方法，其特征在于，所述方法依賴于權利要求1所述的異構網絡實現，包括以下步驟：

步驟S1，初始化移動用戶端MTs的各項參數以及信道衰落系數h_VLC和h_RF，在MTs與對應的AP之間的鏈路無故障率ρ_VLC和ρ_RF，初始化功率分配矩陣中的元素x_RF以及全局輔助向量z_RF；

步驟S2，計算VLC和RF小小區異構網絡的系統容量C_T和系統功率P_T；

步驟S3，定義目標函數為

步驟S4，根據功率增益最高的原則進行子信道分配B^RFB^VLC；

步驟S5，在RF小小區系統中定義指標函數g(z_RF)，并給出功率優化問題；

步驟S6，根據g(z_RF)得出增廣拉格朗日函數；

步驟S7，根據指標函數g(z_RF)和功率矩陣公式依次更新功率分配矩陣

步驟S8，在VLC小小區系統中定義指標函數g(z_VLC)，并給出功率優化問題；

步驟S9，根據g(z_VLC)得出增廣拉格朗日函數；

步驟S10，根據指標函數g(z_VLC)和功率矩陣公式依次更新功率分配矩陣

步驟S11，將功率分配矩陣代入所述目標函數；

步驟S12，若小于預設閾值則終止進程，取出功率分配矩陣數據；否則，重復步驟S7和S10。

3.根據權利要求2所述的基于軟件定義的異構網絡資源分配方法，其特征在于：

所述步驟S2中的VLC系統和RF系統的系統容量根據

進行計算；

所述VLC系統和RF系統的系統功率根據

進行計算；

其中，根據香農定理得出，P_VLC為VLC系統在電路工作數據處理等方面消耗的功率，P_RF為RF系統在數據處理等方面消耗功率，為傳遞功率,f,m,k分別表示移動用戶端、LED陣列、小小區接入點APs。

4.根據權利要求2所述的基于軟件定義的異構網絡資源分配方法，其特征在于：

所述步驟S3中目標函數采用丁克爾巴赫式算法將原始分數形式的目標函數轉換成減法函數F(λ)＝max[C_T-λP_T]。

5.根據權利要求2所述的基于軟件定義的異構網絡資源分配方法，其特征在于：

所述步驟S5中指標函數根據

進行計算；

所述優化問題表示為min[-f(x_RF,B^RF)+g(z_RF)]；

所述步驟S8中指標函數根據

進行計算；

所述優化問題表示為min[-f(x_VLC,B^VLC)+g(z_VLC)]；

其中，矩陣φ表示用戶服務質量QoS需求的集合。