The invention relates to a process for the optimization of multi antenna information sea port collaborative resource allocation method, which belongs to the technical field of radio resource allocation in wireless communication, the method includes: the business process of all the length of time the user is divided into several time slots according to the constraints of the system, the optimization model is constructed according to the optimization model, optimization calculation model of the maximum power and minimum volume of business under the constraint of solution; P is feasible solution to the optimal solution, if feasible, will P as a multi antenna area information port collaborative resource allocation result: if not, then the P is gradually approaching the feasible solution; the sea port information collaborative resource allocation results. The invention improves the efficiency of resource allocation by utilizing the route information and user's business demand information, and the large-scale fading characteristics of the sea channel, so as to reduce the power consumption of the system and improve the broadband communication service quality of the maritime users.
【技术实现步骤摘要】
一种面向过程优化的多天线海域信息港协同资源调配方法
本专利技术属于无线通信中无线资源分配
,特别涉及一种多用户多天线海域通信系统的协同用户调度和功率分配方案。
技术介绍
我国海域范围广阔,大陆海岸线绵长,海洋经济十分活跃。为满足游船、商船、渔船、海监船等应用需求,保障近海海域通航安全,提升涉海人员生活质量,促进海洋经济进一步发展,亟待发展海域宽带通信技术。现有LTE(LongTermEvolution,长期演进)网络主体面向陆地覆盖,侧重解决城区、郊区的通信问题,技术上很依赖大范围密集布站。海面上很难建设基站,因此,海域宽带通信网络的基站只能沿岸建设,这样一来,网络拓扑严重受限,系统性能难以保证。发展海域宽带通信又不能从零开始,一种可行的技术途径是改造目前的地面通信LTE技术。为了适应近海海域的信道特征和用户分布,可通过在海岸部署具有大规模天线阵列的高架基站(岸基站),与海上用户组成多用户多天线(Multi-UserMIMO)系统,从而提高通信速率和服务质量。然而在基站站址约束下,LTE网络覆盖范围有限,且由于高架基站选址受限于地理条件,经典LTE网络难以实现沿海岸线的接续宽带覆盖。在窄带全域覆盖下,让每个岸基站覆盖一片海域,形成一个宽带信息港是一种解决途径,如图1所示。航船在特定时间进入岸基站的覆盖范围,即宽带信息港,并接入宽带网络、享受宽带服务;其他时间,用户可以享受窄带通信服务,满足基本的安全航行需求。随着海洋经济的不断发展,海上用户对于移动互联网与无线多媒体等业务的需求日益增加,宽带信息港有限的时空频资源与不断增长的业务需求之间的矛盾日趋凸显 ...
【技术保护点】
一种面向过程优化的多天线海域信息港协同资源调配方法,其特征在于,该协同资源调配为自适应地调整用户调度和功率分配;设一个多天线海域信息港系统的用户数量为K,编号为1,2,…,k…,K,第k个用户的业务量需求为
【技术特征摘要】
1.一种面向过程优化的多天线海域信息港协同资源调配方法,其特征在于,该协同资源调配为自适应地调整用户调度和功率分配;设一个多天线海域信息港系统的用户数量为K,编号为1,2,…,k…,K,第k个用户的业务量需求为进港时间为t1k,离港时间为t2k;该系统基站到各用户的信道相互独立,系统最多可同时服务N个用户,K≥N,系统对单个用户的最大发射功率为Pmax;该系统中所有用户的业务过程时长为T,基站在t时刻对第k个用户的大尺度和小尺度信道衰落分别为βk,t和hk,t,hk,t服从均值为0、方差为的复高斯分布,系统的噪声为加性高斯白噪声,方差为该方法包括以下步骤:1)将所有用户的业务过程时长分解为若干时隙,根据系统中的约束条件,构建优化模型:1-1)首先利用先验的大尺度信道信息的慢变特性,将所有用户的业务过程时长T分解为M个用于进行用户调度和功率分配的时隙△T,T=M·△T,M<T;则第k个用户的进港时隙离港时隙其中表示向上取整,表示向下取整;在每个时隙内,认为信道的大尺度衰落不变,得到第k个用户在第m个时隙的可达速率rk,m及最大可达速率分别为:其中,Pk,m,m=1,2,…,M;为系统在第m个时隙对第k个用户分配的功率,βk,m为基站在第m个时隙对第k个用户的大尺度信道衰落;1-2)构建由优化目标函数及约束条件组成的优化模型:优化目标函数是通过优化Pk,m,最小化系统在这M个时隙的总功耗令表示系统是否在第m个时隙对第k个用户分配资源进行数据传输;约束条件包括:a)基站天线的最大功率约束:Pk,m≤Pmax;b)系统的时空频资源约束:即系统最多可同时服务N个用户;c)用户的业务量需求约束:即用户调度和功率分配结果必须满足不同用户对数据量的需求;得到如下优化模型:s.t.0≤Pk,m≤Pmax
【专利技术属性】
技术研发人员:冯伟,魏特,葛宁,肖蔼玲,陆建华,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。