基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统，该方法包括获取目标区域的业务链路信息；根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解，获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集；根据所述上行链路信噪比最优解集、所述下行链路信噪比最优解集和所述最优报酬解集确定所述目标区域的流量卸载协作最优方案，以对所述目标区域进行流量卸载。本发明专利技术实施例基于H‑CRAN中多维未知信息的全链路中继选择场景，通过联合用户的上下行数据需求，基于合同理论对流量卸载中资源配置进行优化，从而提高了流量卸载的效率，使得用户的通信业务更加稳定，减少了运营商切换成本和运维成本。

【技术实现步骤摘要】
基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统
本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统。
技术介绍
随着移动通信的迅猛发展和智能终端的大量普及，数据业务量呈现爆炸式增长趋势。为了满足更高的系统频谱效率和能源效率需求，以及更多的终端设备以及更快的数据速率和更低延迟的用户体验，异构云无线接入网(HeterogeneousCloudRadioAccessNetworks，以下简称H-CRAN)作为5G系统主流的网络架构之一，兼容了传统的异构网络(HeterogeneousNetworks，以下简称HetNet)的高容量和大数据云无线接入网络(CloudRadioAccessNetworks，以下简称C-RAN)的低能耗、弱干扰等优点，已逐渐成为人们研究的热点。在H-CRAN中，远端射频头(RemoteRadioHeads，以下简称RRH)只执行物理层的部分功能，其他重要的基带物理处理功能和上层程序则被纳入计算能力超强的基带单元池(BaseBandUnitpool，以下简称BBUpool)中。其中，RRH被灵活部署，负责实现高速率的数据传输；而宏基站(MacroBaseStations，以下简称MBS)主要负责提供广泛的覆盖范围以及控制平面的功能。在这种新型的云无线接入网络架构中，基于云计算的协作处理和网络增益的充分利用，使得运营成本和无线基础设施的能耗大幅度降低。然而，当前的电信运营商大多处于以传统网络为主体、逐步向虚拟化和云资源池结构转变的转型期。移动网络流量分布表现为极为严重的时空不均衡性，忙时忙区承载全网主要的数据流量，闲时闲区支出高昂的功率消耗和设施维护等费用。运营商们为了节省建设成本，选择将各自的小基站(SmallBaseStations，以下简称SBS)部署并接入到公有云平台H-CRAN下。这导致多租户运营商下不同SBS/RRH与用户相关联，移动业务流量并存现象严重，超密集的网络基础设施部署也逐渐呈现出冗余和交叠的现象，导致在流量卸载时，用户的通信业务稳定性降低，增加了运营商切换成本和运维成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于异构云无线接入网络的流程卸载协作方法，包括：获取目标区域的业务链路信息；根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解，获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集；根据所述上行链路信噪比最优解集、所述下行链路信噪比最优解集和所述最优报酬解集确定所述目标区域的流量卸载协作最优方案，以对所述目标区域进行流量卸载。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作系统，包括：业务链路信息获取模块，用于获取目标区域的业务链路信息；处理模块，用于根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解，获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集；流量卸载配置模块，用于根据所述上行链路信噪比最优解集、所述下行链路信噪比最优解集和所述最优报酬解集确定所述目标区域的流量卸载协作最优方案，以对所述目标区域进行流量卸载。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。本专利技术实施例提供的基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法及系统，基于H-CRAN中多维未知信息的全链路中继选择场景，通过联合用户的上下行数据需求，基于合同理论对流量卸载中资源配置进行优化，从而提高了流量卸载的效率，使得用户的通信业务更加稳定，减少了运营商切换成本和运维成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的异构云无线接入网络多租户运营商协作通信场景的示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的不同信道类型参数下的DL和UL方向的最优信噪比的仿真示意图；图4为本专利技术实施例提供的委托方SUE基于合同条款机制在完全信息和不完全信息下的效用对比图；图5为本专利技术实施例提供的代理方RRH基于合同条款机制在完全信息和不完全信息下的效用对比图；图6为本专利技术实施例提供的门限QoS约束条件下的委托方平均效用和流量不对称因子δ的性能对比示意图；图7为本专利技术实施例提供的基于异构云无线接入网络的流量卸载协作系统的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的电子设备结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。传统的用户中继选择接入方法大多是基于单向流量卸载模式设计的，例如针对上行链路(Uplink，以下简称UL)或者下行链路(Downlink，以下简称DL)的功率效率(EnergyEfficient，简称EE)、频谱效率(SpectralEfficiency，简称SE)最大化、干扰最小化等指标进行最优中继选择。然而，无论哪种需求方法，并不能直接应用到实际通信环境中。原因在于：1、随着智能的多样化，同时进行上下行流量卸载已不是问题，例如同时进行文件下载、网页检索等业务。因此，基于单向流量卸载的最优中继选择已不能满足当今用户的多样化需求和极致上网体验。2、无论是在频分双工(FrequencyDivisionDuplexing，简称FDD)模式下，还是时分双工(TimeDivisionDuplexing，以下简称TDD)模式下，联合UL和DL纯优化中继选择算法、网络编码设计等，均是基于完全信道状态信息的假设下实现的，实际中由于环境和技术等因素并不能完全获取通信链路的真实状态信息。3、多租户运营商混合部署小基站的条件下，由于主体自私和隐藏信息等因素，各方的协作通信往往需要利益驱动才能得到保障。因此，为了减少通信切换次数，贴合真实的协作通信网络环境，实现H-CRAN下多租户运营商共用基础设施的绿色通信理念，有必要设计针对不对称信息下联合考虑UL和DL服务需求的中继协作通信技术。图1为本专利技术实施例提供的异构云无线接入网络多租户运营商协作通信场景的示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供了一种典型的融合了两租户运营商的H-CRAN网络。假设运营商甲(委托方)的SBS与运营商乙(代理方)的RRH的覆盖小区重叠严重，并且SBS下的用户业务量需求较小，为了节省基站扫描和通信的能耗，运营商甲决定将业务量低的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法，其特征在于，包括：获取目标区域的业务链路信息；根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解，获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集；根据所述上行链路信噪比最优解集、所述下行链路信噪比最优解集和所述最优报酬解集确定所述目标区域的流量卸载协作最优方案，以对所述目标区域进行流量卸载。

【技术特征摘要】
1.一种基于异构云无线接入网络的流量卸载协作方法，其特征在于，包括：获取目标区域的业务链路信息；根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解，获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集；根据所述上行链路信噪比最优解集、所述下行链路信噪比最优解集和所述最优报酬解集确定所述目标区域的流量卸载协作最优方案，以对所述目标区域进行流量卸载。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取上行链路信噪比最优解集、下行链路信噪比最优解集和最优报酬解集，包括：对所述上行链路信噪比最优解集和所述下行链路信噪比最优解集进行单调性验证；若不满足单调递增关系，则对所述上行链路信噪比最优解集和所述下行链路信噪比最优解集进行聚束熨平算法修正。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据合同条款机制的流量卸载优化模型对所述业务链路信息进行求解之前，所述方法包括：获取满足用户终端的数据服务质量约束条件，所述数据服务质量约束条件包括上行链路服务质量约束条件和下行链路服务质量约束条件。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取满足用户终端的数据服务质量约束条件之后，所述方法包括：获取用户终端基于下行链路服务质量的满意度函数和用户终端基于上行链路服务质量的满意度函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在获取用户终端基于下行链路服务质量的满意度函数和用户终端基于上行链路服务质量的满意度函数之后，所述方法包括：获取基于预设合同条款的远端射频头效用函数和基于服务质量约束的用户终端效用函数；获取个人理性约束条件和激励约束条件，所述个人理性约束条件和所述激励约束条件通过所述基于预设合同条款的远端射频头效用函数得到。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述获取基于预设合同条款的远端射频头效用函数和基于服务质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张碧玲，王莉莉，刘绍博，刘勇，张勖，于翠波，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11