[发明专利]一种异构无线网络的分布式资源分配方法

说明书

技术领域

本发明属于异构无线网络（Heterogeneous wireless networks,HWNs）通信技术领域，具体涉及异构无线网络的分布式资源分配方法。

背景技术

不同无线接入技术（Radio access technology，RAT）在容量、覆盖、传输速率、移动性支持和业务支持等方面存在着巨大的差异性和互补性，没有任何一种单独的无线接入技术可以同时满足用户各方面的所有需求，未来的无线通信必然是多种无线接入技术的有效融合网络，即为异构无线网络。如何在异构无线网络中进行合理的资源分配是一个越来越重要的研究课题。

《欧洲信号处理协会无线通信与网络杂志》（EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking,2009:104548,2009）中提到了一种异构网络系统中分布式资源分配算法，但该算法应用场景只考虑了时分多址、频分多址以及码分多址接入技术，忽略了现在极为重要的正交频分多址技术，因此该算法无法应用到有正交频分多址存在的异构无线网络通信系统中。

《国际电子与电气工程师协会通信选题杂志》（IEEE Journal On Selected Areas In Communications,Volume30,No.2,2012,pp425-432）中提到一种针对异构无线网络的分布式带宽分配算法，但该算法在分配资源时只考虑了带宽资源，忽略了其他比较重要的资源（如功率资源），因此该算法不适用于存在功率资源分配的异构无线网络。

发明内容

本发明的目的是提出一种异构无线网络下行传输的分布式资源分配方法，以在满足用户速率范围需求的情况下优化系统的总效用。

本发明异构无线网络的分布式资源分配方法，设在总用户数为M、有N种无线接入技术共存的异构网络系统中，每种无线接入技术在系统中仅有一个接入点；其特征在于各无线接入点、各用户分别根据输入参数和信道参数执行如下操作：

在各无线接入点依次执行以下具体操作步骤：

第一步：对于每个无线接入点n＝1,...,N，以λ_n(i)表示无线接入点n的资源调整因子，初始化无线接入点n在迭代轮次i＝0的资源调整因子λ_n(0)为非负数；

各无线接入点根据用户反馈的信道状态信息、广播信息更新已存储的信息：对于所有的无线接入点n＝1,...,N和用户m＝1,...,M，更新用户m到无线接入点n由小尺度衰落产生的信道增益h_mn，更新用户m到无线接入点n之间的路径损耗l_mn，更新存储的各用户最大速率调整因子v_m(i)和最小速率调整因子μ_m(i)，最大速率调整因子v_m(i)和最小速率调整因子μ_m(i)是由各用户广播的；

第二步：根据各无线接入点n的资源调整因子λ_n(i)，各用户的最大速率调整因子v_m(i)和最小速率调整因子μ_m(i)，和无线接入点n到用户m由小尺度衰落产生的信道增益h_mn，无线接入点n到用户m之间的路径损耗l_mn，根据下行速率计算公式

rnm=1λn/θ‾nm+(vm-μm)---(1)]]>

计算各用户可以从各无线接入点得到的下行速率；式(1)中为中间变量，由中间变量计算公式