一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法组成比例

本发明专利技术实施例提供了一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法，根据所述宏基站中基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值，根据比例公平算法，计算所述微基站n在当前t时刻之前的t‑1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率

A self return resource allocation method in a super dense heterogeneous network

The embodiment of the invention provides an auto-return resource allocation method in an ultra-dense heterogeneous network. According to the setting relationship of the return rate corresponding to base station n in the macro-base station and the access rate of the micro-base station, the time-block factor value of the return link corresponding to the micro-base station n is obtained, and the time-block factor value is calculated according to the proportional fairness algorithm. The average allocation rate of all allocated timeslots corresponding to the n t t at the current t time before the micro base station

【技术实现步骤摘要】
一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法
本专利技术涉及基站的自回传资源分配
，特别是涉及一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法。
技术介绍
宏基站即公用移动通信基站，是无线电台站的一种传统形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。在超密集异构网络中，一个宏基站覆盖整个区域，且有多个微基站以及众多的用户，用户可分为宏基站用户和微基站用户。微基站与宏基站之间的回传网络使用自回传技术，而宏基站与核心网之间的回传则采用光纤等有线传输方式，宏基站有多个宏用户，以及多个微基站，微基站及其连接的用户形成微小区。宏基站分配其回传资源给宏基站用户和微基站。现有技术中，宏基站收集其到所有微基站的自回传链路信道以及微基站到用户的接入链路信道的信道状态信息，采用虚拟完全协作法、区间消去法，通过交替迭代得到组稀疏化的预编码矩阵，实现对自回传资源分配与接入链路预编码的联合设计。这样会导致信道资源分配的计算复杂，计算量较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的一个目的在于提供一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法，不但对微基站吞吐量进行提升，且在回传资源分配过程中避免了复杂度较高的运算，同时也体现了分配的公平性使处于较差分配状态的用户避免了一直被忽视。具体技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种回传资源分配方法，所述基站下连接有N个微基站，包括：根据所述宏基站中微基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值，其中，所述回传速率为：所述宏基站分配单个回传子信道给所述微基站n后对应的回传速率；根据比例公平算法，计算所述微基站n在当前t时刻之前的t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率其中，为微基站n在t-2时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率，λ为平滑因子；Rn(t-1)是微基站n在t-1分配时隙的速率；根据所述为微基站n的时分块因子值、t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率以及所述微基站n对应的用户数量Fn，计算所述微基站n对应的信道分配优先级；根据所述信道分配优先级，对所述微基站进行回传资源分配。本专利技术优选实施方式中，所述计算微基站n对应的信道分配优先级所采用的公式具体为：其中，所述Pn为信道分配优先级，Fn为微基站n对应的用户数量。本专利技术优选实施方式中，计算时分块因子值所采用的具体公式为：其中，βn为所述微基站n的利用回传链路的时分块因子值，为所述微基站n对应的接入速率，为微基站n对应的回传速率。本专利技术优选实施方式中，根据所述宏基站中基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值之前，还包括：所述基站的回传信道分配出m个子信道，判断所需分配信道的为微基站还是宏用户，如果是宏用户，则所述宏用户需建立虚拟微基站。本专利技术优选实施方式中，所述方法还包括：根据所述信道分配优先级，将所述m个子信道分配给宏用户和所述微基站，以及定义所述微基站n的回传接入总传输时间L，那么某个微基站的最终吞吐量为：其中，所述微基站n吞吐量为rk为宏用户的吞吐量。应用本专利技术实施例，根据微基站的接入速率和回传速率的关系获得微基站对应的时分块因子值，再采用比例公平算法求出微基站n在t-1时刻的所有分配时隙的平均分配速率，最终根据时分块因子值、和微基站对应的用户数获得信道分配优先级，并进行回传资源分配。采用公平算法获得分配优先级并进行资源分配的方式算法实现简单，计算量较小，因此解决了现有技术中采用虚拟完全协作法、区间消去法，通过交替迭代得到组稀疏化的预编码矩阵导致计算复杂计算量较大的问题。因此，应用本专利技术实施例，对微基站吞吐量进行提升，且在回传资源分配过程中避免了复杂度较高的运算，也体现了分配的公平性使处于较差分配状态的用户避免了一直被忽视。附图说明图1为超密集异构网络的系统模型图；图2是本专利技术实施例的超密集异构网络中的自回传资源分配方法流程示意图；图3是固定回传速率下有无时分块因子方案的吞吐量对比图；图4是现有方案和改进方案都使用时分块因子调节技术的系统吞吐量归一化对比图。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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做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。参见图1，应用于超密集异构网络的宏基站，为此分配方法应用的系统模型图，假设有一个宏基站覆盖整个区域，多个微基站以及众多的用户，可分为宏基站用户和微基站用户。微基站与宏基站之间的回传网络使用自回传技术，而宏基站与核心网之间的回传则采用光纤等有线传输方式，宏基站有K个宏用户，N个微基站，微基站和与其连接的用户组成微小区。宏基站分配其回传资源给宏基站用户(以下简称宏用户)和微基站。如图2所示，步骤S201为：根据所述宏基站中基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值。具体的，本专利技术实施例中，可以设定：由于回传受限导致接入吞吐量即使大于回传容量，其吞吐量也必然最大为回传容量。而在固定的接入和回传速率下，动态调节两个链路的分配时间使系统吞吐量达到较好的状态。示例性的，假如宏基站分配单个回传子信道给被微基站n后的回传速率为由于各个微基站的接入总速率不同，设微基站n的接入速率为利用可以求出各个微基站n对应的回传链路的时分块因子为βn。如果某个用户的β值较大则代表它的接入速率较大，那么它的优先级将更高。这样的分配方案不但比较方便，而且可以体现出某些用户较为急迫的分配需求。本专利技术中，当宏基站下连接的宏用户时，可以将宏用户视为建立了一个虚拟微基站作为中介进行宏用户分配优先级的求取，可分配回传速率，因此可以求出每个宏用户的回传链路的时分块因子值。具体的，当宏基站下连接有宏用户时，为提高宏用户的通信质量在根据宏基站中基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得微基站n对应的回传链路的时分块因子值之前，还包括：基站的回传信道分配出m个子信道，判断所需分配信道的为微基站还是宏用户，如果是宏用户，则将在宏用户和宏基站之间建立虚拟微基站。然后将宏用户对应的资源分配方案执行S201。步骤S202为：根据比例公平算法，计算所述微基站n在当前t时刻之前的t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率需要说明的是，比例公平算法可以针对前一时间段分配资源的优先级大小，在后一时段适当的调节其优先级的算法，避免本就通信质量不好的被分配者一直得不到分配或者被分配较差信道的情况，提高整体的网络性能。具体的比例公平算法如下所示：其中，为微基站n在t-2时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率，λ为平滑因子，用于控制历史分配的相关权重，代表微基站n在t-1时刻所有分配时隙的平均分配速率，Rn(t-1)代表微基站n在t-1分配时隙的速率。步骤S303为：根据所述为微基站n的时分块因子值、t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率以及所述微基站n对应的用户数量Fn，计算所述微基站n对应的信道分配优先级。本专利技术实施例中，将基于比例公平算法和时分块因子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法，其特征在于，应用于超密集异构网络的宏基站，所述宏基站下连接有N个微基站，并且微基站以自回传的方式回传宏基站，包括：根据所述宏基站中微基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值，其中，所述回传速率为：所述宏基站分配单个回传子信道给所述微基站n后对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系；根据比例公平算法，计算所述微基站n在当前t时刻之前的t‑1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率

【技术特征摘要】
1.一种超密集异构网络中的自回传资源分配方法，其特征在于，应用于超密集异构网络的宏基站，所述宏基站下连接有N个微基站，并且微基站以自回传的方式回传宏基站，包括：根据所述宏基站中微基站n对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系，获得所述微基站n对应的回传链路的时分块因子值，其中，所述回传速率为：所述宏基站分配单个回传子信道给所述微基站n后对应的回传速率以及该微基站的接入速率的设定关系；根据比例公平算法，计算所述微基站n在当前t时刻之前的t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率其中，为微基站n在t-2时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率，λ为平滑因子；Rn(t-1)是微基站n在t-1分配时隙的速率；根据所述微基站n的时分块因子值、t-1时刻对应的所有分配时隙的平均分配速率以及所述微基站n对应的用户数量Fn，计算所述微基站n对应的信道分配优先级；根据所述信道分配优先级，对所述微基站进行回传资源分配。2.根据权利要求1所述的超密集异构网络中的自回传资源分配方法，其特征在于，所述计算所述微基站n对应的信道...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡艳军，王翊，储士强，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34