一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，将过载蜂窝小区、共享中继站以及其周围相邻蜂窝小区组成一个资源分配及通信传输的体系结构；结合频谱划分和时隙划分的小区间中继模型实现负载转移，通过基于距离权重的调度方案对子载波进行再分配，根据相邻小区不同负载确定各中继的覆盖最优半径。在蜂窝小区系统中，两相邻小区之间设置一个基于频谱时隙划分模型共享中继负载均衡方案，并在此基础上设计基于距离权重的子载波再分配算法和小区间中继覆盖半径的最优化方案，可以提升小区系统资源利用率和蜂窝小区系统整体的用户公平性。

Fairness enhancement method for load balancing of inter cellular relay cellular network

The invention discloses a method used in inter cell relay cellular network load balancing method to enhance the fairness, overload and sharing cellular relay station and its surrounding adjacent cells to form a resource allocation and communication system; combined with spectrum division and time slot division inter cell relay load transfer model, through on the distance weighted scheduling scheme based on carrier redistribution, according to different load cell adjacent to determine the coverage radius of the optimal relay. In cellular systems, between two adjacent cells set a spectrum sharing model based on time slot division relay load balancing scheme based on the optimal design scheme of the distance weighted subcarrier reallocation algorithm and relay based on inter cell coverage radius, can enhance the user fairness and the overall rate of cellular system using system resources area.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法。
技术介绍
由于正交频分多址接入技术(OFDMA)在小区内部采用的是正交频分多址(OFDM)调制技术，有效消除符号间干扰(ISI)，避免了小区内干扰。然而，在OFDMA无线蜂窝通信系统中，不同小区采用相同的频谱资源，产生了严重的小区间干扰(ICI)。尤其是在小区边缘的用户，其服务质量(QoS)受到严重影响。在现有技术中利用简单的小区间切换进行负载转移并不能很好的降低系统干扰提升系统资源利用率，目前亟需一种方式克服现在蜂窝网络系统中负载分布不均衡、载波资源利用率低和系统公平性低的问题。一种基于能效最优的协作通信系统资源分配方法(申请号：201610662327.4)，包括步骤：建立系统模型，系统场景分析，问题归结，使用凸优化方法求解最优化问题。本专利技术考虑时间平均下的系统能效，基于时间平均的能效算法不仅考虑当前系统性能，同时将当前时刻之前时刻系统性能考虑在内，保证系统资源分配的公平性，并给出用户公平性的数学表达式，同时能够通过运算巧妙地得到更简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，其特征在于：将过载蜂窝小区、共享中继站以及其周围相邻蜂窝小区组成一个资源分配及通信传输的体系结构；结合频谱划分和时隙划分的小区间中继模型实现负载转移，通过基于距离权重的调度方案对子载波进行再分配，根据相邻小区不同负载确定各中继的覆盖最优半径。

【技术特征摘要】
1.一种应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，其特征在于：将过载蜂窝小区、共享中继站以及其周围相邻蜂窝小区组成一个资源分配及通信传输的体系结构；结合频谱划分和时隙划分的小区间中继模型实现负载转移，通过基于距离权重的调度方案对子载波进行再分配，根据相邻小区不同负载确定各中继的覆盖最优半径。2.根据权利要求1所述的应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，其特征在于，设置频谱划分与时隙划分模型，具体为：在系统的下行传输模型中，每一传输帧划分为两个时隙，对相邻小区，在时隙一时，为基站BS到小区间中继RS的中继传输与BS到用户MS的直连传输，在时隙二时，为RS到MS的中继传输；对目标小区，两个时隙均为BS到MS的直连传输；频率复用模式为1*6*6，复用因子为1的频谱划分方案，将总载波划分为6个不同的子载波集，将每个小区划分成6个等面积的扇区，每个扇区分别采用一套子载波集，小区内相同位置的扇区采用相同的子载波集，中继区域内采用的子载波集来自于对应最近相邻小区的扇区。3.根据权利要求1或2所述的应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，其特征在于：步骤1：蜂窝基站收集各自小区的负载信息，计算载波需求；若不超过阈值，直接进行子载波分配；若超过阈值，则执行步骤2；步骤2：根据蜂窝系统所处时隙及各个相邻小区的不同负载情况对不同中继的覆盖半径进行最优化；步骤3：负载转移，计算子载波需求，进行初次分配；步骤4：负载转移后，分别计算各区域子载波剩余数，基于距离权重的子载波分配算法进行子载波再分配；步骤5：负载均衡执行结束后蜂窝基站层更新负载信息，并返回步骤1。4.根据权利要求3所述的应用于小区间中继蜂窝网负载均衡的公平性提升方法，其特征在于，步骤1中具体包括：在通话请求的第一个时隙初始时，蜂窝基站层计算每个通话满足最低速率要求Rreq的子载波数；并对相应范围进行积分得到当前小区所有用户所需求的总子载波数，然后进行子载波预分配，判断是否超过阈值：计算链路link在时隙第i个时隙的信扰比，计算每个通话链路link在不同时隙满足最低速率要求Rreq的子载波数：式中，β...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏泽，鲁蔚锋，
申请(专利权)人：南京典格通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32