一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法，特征是移动资源预留模块根据用户移动模型得到预留信息并将其传送给多小区资源分配模块；多小区资源分配模块联合考虑长时统计信道状态信息、预留信息和业务服务质量信息决定各个小区可使用的资源块集合。与现有不考虑预留机制的多小区资源分配方法相比较，本发明专利技术充分利用了用户的移动模型，在多小区资源分配时提前为时延敏感业务预留资源，避免了小区间频繁切换给时延敏感业务造成的数据包超时丢包；同时联合考虑了移动用户的服务质量信息、小区间干扰以及信道状态信息，协调小区间资源块的分配，可有效避免干扰，最大化系统吞吐率。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法，首先基站通过基站间接口与邻小区多小区资源分配模块交换长时统计信道状态信息；多小区资源分配模块根据每超帧长时统计信道状态信息为各基站分配可用资源；切换判决模块在每个切换周期采用周期触发方式根据用户的长时统计信道状态信息来选择目标小区；单小区资源分配模块根据每子帧瞬时信道状态信息将该基站的可用资源分配给本小区服务用户；　　其特征在于：　　基站通过测量得到瞬时信道状态信息Ｈ↓［ｂ，ｋ，ｎ］，将其长时平均得到长时统计信道状态信息Ｇ↓［ｂ，ｋ，ｎ］；多小区资源分配模块通过基站间接口交互获得长时统计信道状态信息Ｇ↓［ｂ，ｋ，ｎ］；　　核心网中的移动资源预留模块根据用户移动模型得到预留信息Ｋ↓［ｂ］↑［＊］，并将其传送给多小区资源分配模块；　　多小区资源分配模块根据资源预留信息Ｋ↓［ｂ］↑［＊］、小区间的长时统计信道状态信息Ｇ↓［ｂ，ｋ，ｎ］和应用层模块得到的业务服务质量参数，每超帧进行一次资源分配，根据多小区资源分配算法决定各个小区可使用的资源块集合；　　所述多小区资源分配算法的步骤为：　　首先初始化：设Ｂ个基站的编号用基站ｂ＝１，Ｌ，Ｂ表示；Ｋ个用户的编号用用户ｋ＝１，Ｌ，Ｋ表示；将所有Ｂ个基站分到的资源块集合置为空集Φ↓［ｂ，ｂ＝１．．．Ｂ］＝［］；将所有Ｋ个用户分到的资源块集合置为空集Ψ↓［ｋ，ｋ＝１．．Ｋ］＝［］；根据应用层业务信息设置每个用户需求的资源块数Ψ↑［＊］＝［Ψ↓［１］↑［＊］，…，Ψ↓［ｋ］↑［＊］，…，Ψ↓［Ｋ］↑［＊］］；　　然后对基站编号ｂ＝１，Ｌ，Ｂ的所有基站编号根据所有基站已分配到的资源块数ｓｉｚｅ（Φ↓［ｂ］）和基站内用户数Ｋｂ的比值按降序排序，则排序后的基站的编号集合为ψ＝ｓｏｒｔ（ｓｉｚｅ（Φ↓［ｂ］）／Ｋ↓［ｂ］），其中ｓｏｒｔ表示按降序排序，ｓｉｚｅ表示集合的大小；检查所有用户已分配的资源块数Ψ是否等于资源块需求数Ψ↑［＊］，即是否满足Ψ＝Ψ↑［＊］，如果是，则结束循环，分配算法结束；如果否，则执行后续过程；　　从排序后的编号集合ψ中最前面的基站开始将分配向量Ｙ清零：即分配向量Ｙ＝ｚｅｒｏｓ（Ｋ↓［ｌ］↑［＊］，Ｎ），其中ｚｅｒｏｓ（Ｋ↓［ｌ］↑［＊］，Ｎ）为Ｋ↓［ｌ］↑［＊］行Ｎ列的零矩阵；根据预留信息Ｋ↓［ｌ］↑［＊］，对在该基站内的所有Ｋ↓［ｌ］↑［＊］个用户的所有Ｎ个资源块分别计算系统吞吐量的增益Ω↓［ｎ，ｋ］：令临时分配向量ｙ等于资源块ｎ的分配向量Ｙ（１：Ｋ↓［ｌ］↑［＊］，ｎ），表示为ｙ＝Ｙ（１：Ｋ↓［ｌ］↑［＊］，ｎ）；根据分配前的香农公式Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ）＝ｌｏｇ（１＋Ｐ·Ｇ↓［ｌ，ｋ，ｎ］／（σ↑［２］＋＊＊ｙ↓［ｉ，ｎ］·Ｐ·Ｇ↓［ｂ，ｉ，ｎ］））计算得到资源块ｎ分配给用户ｋ前的系统吞吐量Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ），其中Ｐ为基站发射功率，Ｇ↓［ｂ，ｋ，ｎ］为长时统计信道状态信息，σ↑［２］为噪声方差，＊＊ｙ↓［ｉ，ｎ］·Ｐ·Ｇ↓［ｂ，ｉ，ｎ］为所有邻小区在资源块ｎ上发射的干扰；将临时分配向量ｙ的第ｋ个元素置１，该操作表示为ｙ＋ｅ↓［ｋ，ｎ］，式中ｅ↓［ｋ，ｎ］为维向量，其中用户ｋ对应的元素置１，其余Ｋ↓［ｌ］↑［＊］－１个元素为０；根据分配后的香农公式Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ＋ｅ↓［ｋ，ｎ］）＝ｌｏｇ（１＋Ｐ·Ｇ↓［ｌ，ｋ，ｎ］／（σ↑［２］＋＊＊ｙ↓［ｉ，ｎ］·Ｐ·Ｇ↓［ｂ，ｉ，ｎ］））计算将资源块ｎ分配给用户ｋ后的系统吞吐量Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ＋ｅ↓［ｋ，ｎ］），其中Ｐ为基站发射功率，Ｇ↓［ｂ，ｋ，ｎ］为长时统计信道状态信息，σ↑［２］为噪声方差，＊＊ｙ↓［ｉ，ｎ］·Ｐ·Ｇ↓［ｂ，ｉ，ｎ］为所有邻小区在资源块ｎ上发射的干扰；将分配后的系统吞吐量Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ＋ｅ↓［ｋ，ｎ］）减去分配前的系统吞吐量Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ）得到系统吞吐量的增益Ω↓［ｋ，ｎ］，该操作表示为Ω↓［ｋ，ｎ］＝Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ＋ｅ↓［ｋ，ｎ］）－Ｔ↓［ｋ，ｎ］（ｙ）；直至计算出该基站内的所有个用户的所有Ｎ个资源块的系统吞吐量的增益Ω↓［ｎ，ｋ］；选择使系统吞吐量增益Ω↓［ｎ，ｋ］最大的用户ｋ↑［＊］和资源块ｎ↑［＊］，该操作表示为：ｋ↑［＊］，ｎ↑［＊］←ａｒｇｍａｘΩ↓［ｎ，ｋ］，其中ａｒｇｍａｘΩ↓［ｎ，ｋ］为选择使系统吞吐量增益Ω↓［ｎ，ｋ］最大的用户ｋ↑［＊］和资源块ｎ↑［＊］；如果系统吞吐量的增益Ω↓［ｋ↑［＊］，ｎ↑［＊］］大于０并且为用户ｋ↑［＊］分配的资源块集合Ψ↓［ｋ↑［＊］］未达到其服务质量需求Ψ↑［＊］↓［ｋ↑［＊］］，即Ψ↓［ｋ↑［＊］］＜Ψ↑［＊］↓［ｋ↑［＊］］时，将该资源块ｎ↑［＊］分配给该用户ｋ↑［＊］，即将资源块ｎ↑［＊］加入到用户ｋ↑［＊］分配的资源块集合Ψ↓［ｋ↑［＊］］中：该操作表示为Ψ↓［ｋ↑［＊］］＝Ψ↓［ｋ↑［＊］］∪｛...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓓，邱玲，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：34