[发明专利]一种基于吉布斯采样的超密集异构网络最优小区范围扩展偏置调整方法

说明书

本发明公开了一种基于吉布斯采样的超密集异构网络最优小区范围扩展偏置调整方法。其包括：构造小区间偏置影响关系图，基于偏置影响关系图的小小区分组，用户判断候选服务小区，邻居小区间交互用户数、信干噪比及效用更新信息，以及基于吉布斯采样的小区范围扩展偏置采样。能够以线性复杂度和极少的迭代次数获得以最优化任何速率相关系统效用为目标的超密集异构网络最优小区范围扩展偏置。

技术领域

本发明属于移动通信中的无线接入技术领域，具体涉及无线通信系统中一种基于吉布斯采样的超密集异构网络小区范围扩展偏置调整方法。

背景技术

超密集异构网络是下一代移动通信系统中的一项关键技术，通过在宏小区的覆盖范围内密集部署低功率小小区提升网络频谱利用率和网络容量。然而，宏小区与小小区之间的功率差异会限制小小区的覆盖范围，导致网络容量增益受限和小区间负载均衡等问题。传统的用户接入优化方法对网络拓扑变化敏感，需要不断迭代运行以适应网络变化，计算复杂度过高，不适用于站点数量多、拓扑复杂的大规模超密集异构网络场景。小区范围扩展技术可以通过为各小小区设置特定的小区范围扩展偏置，简单地将用户强制接入小小区以扩大小小区的覆盖范围，有效解决超密集异构网络容量、负载均衡等问题，然而如何调整小区范围扩展偏置以最大化网络效用是一个非确定性多项式困难(NP-hard)问题。此外，已有用户接入及小区范围扩展方法仅以提升某一种速率相关系统效用为目标，如提升网络容量或负载均衡，没有通用方法解决所有速率相关效用函数的最优化问题。本发明基于吉布斯采样，提出一种超密集异构网络中最优的小区范围扩展偏置调整方法，该方法能够以极低的计算复杂度获得以最优化任何速率相关效用函数为目标的最优小区范围扩展偏置。

发明内容

本发明的目的是在超密集异构网络中提出一种最优小区范围扩展偏置调整方法。该方法能够通过调整各小小区的范围扩展偏置获得任何速率相关系统效用函数的最优解，这些速率相关系统效用函数可以是系统吞吐量、系统中低于一定速率门限的用户数或者系统的比例公平吞吐量等。

本发明提出的基于吉布斯采样的超密集异构网络小区范围扩展偏置调整方法，包括如下步骤：

初始化。假设系统中共有M个宏小区、L个小小区和K个用户。宏小区集合记为小小区集合记为所有小区集合记为其中∪表示两个集合的并集，用户集合记为只有小小区可以调整其范围扩展偏置以最优化网络效用，任意小小区的可用范围扩展偏置集合为其中b_min为最小偏置，b_max为最大偏置，Δ为偏置间隔，由运营商定义；任意宏小区m的范围扩展偏置记小小区i的范围扩展偏置为b_i，初始化时，任意小小区i的范围扩展偏置用户k接收到的来自小区的接收信号功率记为初始化时，各用户选择接收信号功率最大的小区作为其初始服务小区，用户k的服务小区记为S_k。