[发明专利]毫微微蜂窝网络中基于感知的频谱自管理方法

权利要求书

1.毫微微蜂窝网络中基于感知的频谱自管理方法，其特征在于包括以下步骤：基于感知的频谱自管理的算法步骤：

步骤1：用户测量邻近基站对其产生的干扰，通过为其服务的毫微微基站上报到毫微微基站网关中的集中控制单元中，集中控制单元计算干扰权重并生成加权干扰图；

步骤2：集中控制单元根据用户服务质量需求和网络中工作的毫微微基站密度，确定簇数M并执行基于最大K割的分簇算法，形成虚拟小区；

步骤3：将授权可用的频谱分成M个子频带，执行基于平均SINR最大化的子频带选择算法，每个虚拟小区分配到最佳子频带；

步骤4：集中控制单元监测毫微微蜂窝网络中基站状态改变情况，统计状态改变的基站的数目和位置等信息；

步骤5：若状态发生变化的基站总数目小于计数门限值，新开启的基站执行基于最大复用熵的子频带分配算法；

步骤6：当状态发生变化的基站总数目大于计数门限值，且处于工作状态的基站密度维持稳定即小于密度门限值，则重新执行分簇算法；

步骤7：当状态发生变化的基站总数目大于计数门限值，且处于工作状态的基站密度变化较大即大于密度门限值，调整簇数M。

新开启毫微微基站的频谱分配的算法步骤：

步骤1：新开启毫微微基站计算在每个子频带上的SINR，并上报给集中控制单元；

步骤2：集中控制单元将接收的每个子频带上的SINR与判决门限做比较，选出满足用户服务质量需求的子频带作为候选集；

步骤3：已经使用候选子频带的毫微微基站上报其干扰情况至集中控制单元；

步骤4：集中控制单元将接收的每个子频带上的SINR与判决门限做比较，选出满足用户服务质量需求的子频带作为新开启基站的候选集；

步骤5：集中控制单元从候选集中选择复用熵最小的子频带分配给新开启的毫微微基站。

2.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述频谱自管理步骤1中，集中控制单元集成在毫微基站网关中，用户测量邻近其它基站对其干扰的过程中，可以设定一个门限值，干扰信号强度超过门限值才上报给集中控制单元。

3.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述频谱自管理步骤2中，集中控制单元能够监测所有的基站状态，并统计处于工作状态的毫微微基站部署密度、位置信息以及工作频率等。此外，集中控制单元执行分簇算法，使得毫微微蜂窝网络由一个个虚拟小区构成，不仅有效降低基站间的干扰，而且便于管理，降低网络信令开销。

4.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述频谱自管理步骤5，6，7中，由于毫微微蜂窝网络中的基站由用户自行安装和维护，且随时开启或关闭，导致网络拓扑以及激活的毫微微基站密度随时在变化。基于毫微微蜂窝网络的时变性，将网络的变化归结为三种，(1)少量毫微微基站状态变化；(2)大量毫微微基站状态变化，但处于激活状态的基站总数维持稳定；(3)大量毫微微基站状态变化，同时处于激活状态的基站总数也发生较大的变化。针对这三种情况，分别提供对应的自管理解决方案，以提高频谱的高效性，同时抑制基站间的干扰，提高网络的吞吐量。

5.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述频谱自管理步骤5中，集中控制单元执行基于最大熵的频谱分配算法，最大熵保证子频带空间分布的均匀性，为下一个新开启的毫微微基站分配子频带降低复杂度。

6.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述新开启基站的频谱分配步骤2中，新开启基站的候选集中的子频带能保证基站的用户服务质量需求。

7.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述新开启基站的频谱分配步骤4中，候选集中的分配给新开启基站的子频带既能保证新开启基站中用户的服务质量需求，同时能保证已处于激动状态的基站中的用户服务质量需求。

8.根据权利要求1所述的基于感知的子频带自管理方法，其特征在于：

所述新开启基站的频谱分配步骤2中，计算候选集中每个子频带的熵，选出最大熵所对应的子频带分配给新开启基站能保证子频带分布的均匀性，从而降低分配的复杂度，尤其是毫微微基站在高密度部署的情形下。