资源分配方法、装置、资源调度方法及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种资源分配方法、装置、资源调度方法及设备，资源分配方法包括：接收网络侧设备上报的数据，构建用户级干扰图或更新现有的用户级干扰图；根据用户级干扰图，将用户划分为不同的用户簇，得到用户聚簇结果；划分资源段；为每个用户簇分配多个资源段并确定每个资源段的调度优先级。本发明专利技术为每个用户簇分配了多个不同调度优先级的资源段，扩大了单个用户的可用资源量，能够在实现小区间用户级干扰优化的同时，保证不同用户的资源需求，提升了整个网络系统的资源利用率。升了整个网络系统的资源利用率。升了整个网络系统的资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
资源分配方法、装置、资源调度方法及设备


[0001]本专利技术涉及无线移动通信
，尤其涉及一种资源分配方法、装置、资源调度方法及设备。

技术介绍

[0002]由于无线频谱资源的匮乏以及出于经济考虑，现代蜂窝网络(如4G、5G网络)一般都采用同频组网的网络部署方式，即不同基站/小区工作在同一频段上。因此，小区之间会因为工作频段相同而彼此存在干扰，即小区间干扰。小区间干扰严重制约了用户服务质量的保障和系统性能的提升。而随着异构网络和超密集网络的出现，即在宏站覆盖范围内部署大量其他低功率节点，如皮站、家庭基站、中继等，小区间干扰变得更加严重且复杂。因此，小区间干扰已成为现代蜂窝网络不可避免的问题和关键的性能瓶颈。
[0003]资源分配是一类解决小区间干扰问题的有效方法。通过合理分配小区/用户所使用的时域/频域/功率域/空域等资源，可以有效降低小区间干扰，从而提升用户服务质量和系统性能。根据资源维度的不同，不同资源分配方法又可以被进一步划分为频域/时域/功率域/空域资源分配方法或多个域联合的资源分配方法。本专利技术主要涉及频域资源分配方法。
[0004]图论作为一种数学工具，由于其具有良好的泛化性且易于实现，因此被广泛应用于资源分配。文献“A Graph
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Based Scheme for Distributed Interference Coordination in Cellular OFDMA Networks”公开了一种基于图论的频域资源分配方法。在该方法中，其首先构建了一个用户级干扰图，以建模用户之间的干扰关系。然后，其将所有频域资源划分为不同的资源段，并利用图着色算法将资源段分配给不同的用户，使得彼此干扰较大的用户之间被分配不同的资源段。基站在进行用户调度和资源分配时，被调度用户只能使用其所分配的资源段内的资源。文献“User
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oriented graph based frequency allocation algorithm for densely deployed femtocell network”也公开了一种基于图论的频域资源分配方法。类似地，用户也只能使用其所分配的资源段内的资源。
[0005]上述基于图论的资源分配方法存在如下缺点：
[0006]单个用户的可用资源量低。由于每个用户受限于只能使用其所分配的资源段内的资源，因此单个用户的可用资源量低，从而有可能导致用户服务质量的下降，如用户吞吐率等。
[0007]整个系统的资源利用率低。由于无法提前准确预知每个用户实际所需要的资源量，因此用户所分配的资源量与其实际所需要的资源量之间会存在差异。由于每个用户受限于只能使用其所分配的资源段内的资源，因此可能导致有的用户资源冗余而有的用户资源欠缺，从而导致整个系统的资源利用率降低。

技术实现思路

[0008]技术目的：针对上述技术问题，本专利技术公开了一种资源分配方法、装置、资源调度
方法及设备，所述资源分配方法为每个用户簇分配了多个不同调度优先级的资源段，扩大了单个用户的可用资源量，解决了现有资源分配方法无法准确反映用户所受邻区的干扰水平大小以及很难适配地满足不同用户的资源需求的问题，提升了整个网络系统的资源利用率。
[0009]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种资源分配方法，包括步骤：
[0010]获取网络侧设备上报的数据，构建或更新用户级干扰图；
[0011]根据用户级干扰图，将用户划分到多个用户簇中，得到用户聚簇结果；
[0012]根据用户聚簇结果，将频带资源划分成与用户簇数量相同的多个资源段；
[0013]根据用户聚簇结果和频带资源划分结果，为每个用户簇分配多个资源段并确定每个资源段的调度优先级。
[0014]进一步的，所述用户级干扰图包括若干个顶点、顶点之间的边和边上的权重；所述顶点表示通信网络或系统中的用户，所述顶点之间的边及边上的权重分别表示对应用户之间的干扰关系及干扰强度。
[0015]进一步的，所述根据用户级干扰图，将用户划分到多个用户簇中，得到用户聚簇结果，包括：
[0016]从用户级干扰图的N个顶点中选择K个顶点，将所选K个顶点分配到K个用户簇中，每个用户簇中放入一个顶点，N表示用户级干扰图中所有顶点的数目，K表示用户簇的数目；
[0017]从余下的N
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K个顶点任选一个顶点，计算所选顶点加入到K个用户簇中，每个用户簇产生的簇内权重的增量，所述簇内权重是指用户簇内所有顶点之间的边的权重之和；
[0018]比较得到的K个簇内权重的增量，将所选顶点分配到簇内权重增量最小的用户簇中；重复上述过程，直至完成所有顶点的分配，得到用户聚簇结果。
[0019]进一步的，所述将频带资源划分成与用户簇数量相同的多个资源段，包括：
[0020]将频带资源划分成多个均匀的资源段，或者结合各个用户簇内所有用户的历史流量数据或用户簇内的用户数，将频带资源按比例划分成多个不均匀的资源段。
[0021]进一步的，为每个用户簇分配多个资源段并确定每个资源段的调度优先级，包括：
[0022]将资源段以一对一的方式分配给各个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段；
[0023]按照调度优先级从高到低的次序，为每个用户簇依次确定第2调度优先级的资源段至第k调度优先级的资源段，k的取值小于等于资源段的数量。
[0024]进一步的，所述将资源段以一对一的方式分配给各个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段，包括：
[0025]采用随机分配的方式，将K个资源段分配给K个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段；
[0026]或者，根据用户簇的历史流量数据的大小、用户数的大小，以及各个资源段的范围的大小，将K个资源段按照范围由大到小的顺序，分配给历史流量数据或用户数由大到小的K个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段，K表示用户簇的数目。
[0027]进一步的，所述按照调度优先级从高到低的次序，为每个用户簇依次确定第2调度优先级的资源段至第k调度优先级的资源段，包括：
[0028]选择任意一个用户簇，计算所选用户簇与其它所有用户簇之间的簇间权重，并将簇间权重由小到大排序；所述簇间权重为两个用户簇内各取出一个顶点组成的所有顶点对之间的边的权重之和；
[0029]选择前k
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1个簇间权重对应的用户簇的最高调度优先级的资源段，作为所选用户簇的第2调度优先级至第k调度优先级的资源段。
[0030]进一步的，所述按照调度优先级从高到低的次序，为每个用户簇依次确定第2调度优先级的资源段至第k调度优先级的资源段，包括：
[0031]针对每个用户簇，假设将该用户簇加入所有未确定在该用户簇上调度优先级的资源段，计算加入后每个资源段上的累计干扰；选择累计干扰最小的资源段，作为该用户簇的下一级别调度优先级的资源段；从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种资源分配方法，其特征在于，包括步骤：获取网络侧设备上报的数据，构建或更新用户级干扰图；根据用户级干扰图，将用户划分到多个用户簇中，得到用户聚簇结果；根据用户聚簇结果，将频带资源划分成与用户簇数量相同的多个资源段；根据用户聚簇结果和频带资源划分结果，为每个用户簇分配多个资源段并确定每个资源段的调度优先级。2.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于：所述用户级干扰图包括若干个顶点、顶点之间的边和边上的权重；所述顶点表示通信网络或系统中的用户，所述顶点之间的边及边上的权重分别表示对应用户之间的干扰关系及干扰强度。3.根据权利要求2所述的资源分配方法，其特征在于，所述根据用户级干扰图，将用户划分到多个用户簇中，得到用户聚簇结果，包括：从用户级干扰图的N个顶点中选择K个顶点，将所选K个顶点分配到K个用户簇中，每个用户簇中放入一个顶点，N表示用户级干扰图中所有顶点的数目，K表示用户簇的数目；从余下的N
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K个顶点任选一个顶点，计算所选顶点加入到K个用户簇中，每个用户簇产生的簇内权重的增量，所述簇内权重是指用户簇内所有顶点之间的边的权重之和；比较得到的K个簇内权重的增量，将所选顶点分配到簇内权重增量最小的用户簇中；重复上述过程，直至完成所有顶点的分配，得到用户聚簇结果。4.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述将频带资源划分成与用户簇数量相同的多个资源段，包括：将频带资源划分成多个均匀的资源段，或者结合各个用户簇内所有用户的历史流量数据或用户簇内的用户数，将频带资源按比例划分成多个不均匀的资源段。5.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，为每个用户簇分配多个资源段并确定每个资源段的调度优先级，包括：将资源段以一对一的方式分配给各个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段；按照调度优先级从高到低的次序，为每个用户簇依次确定第2调度优先级的资源段至第k调度优先级的资源段，k的取值小于等于资源段的数量。6.根据权利要求5所述的资源分配方法，其特征在于：所述将资源段以一对一的方式分配给各个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段，包括：采用随机分配的方式，将K个资源段分配给K个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段；或者，根据用户簇的历史流量数据的大小、用户数的大小，以及各个资源段的范围的大小，将K个资源段按照范围由大到小的顺序，分配给历史流量数据或用户数由大到小的K个用户簇，作为每个用户簇的最高调度优先级的资源段，K表示用户簇的数目。7.根据权利要求5所述的资源分配方法，其特征在于：所述按照调度优先级从高到低的次序，为每个用户簇依次确定第2调度优先级的资源段至第k调度优先级的资源段，包括：选择任意一个用户簇，计算所选用户簇与其它所有用户簇之间的簇间权重，并将簇间权重由小到大排序；所述簇间权重为两个用户簇内各取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永明，刘泽宁，张铖，刘东杰，尤肖虎，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：