[发明专利]一种基于QoE的分布式分层异构网络用户基站匹配方法

说明书

一种基于QoE的分布式分层异构网络用户基站匹配方法，具体的步骤为：用户发现所有可用的宏/微/小蜂窝基站；用户随机接入一个或者接入最近的基站，然后向所有可用的基站报告位置信息和业务类型；所有基站根据实际的用户接入情况计算基站内用户的传输速率以及用户体验得分，创建服务用户列表，并计算自身服务效用；基站以增加自身服务效用为目的，根据用户的位置信息向其余可用基站轮询发出用户转移匹配申请或者用户交换匹配申请；被申请基站根据自身服务效用是否提升来选择接受申请或者拒绝申请；直到达到设定的局部网络的最大轮询数。本发明基于用户体验进行用户基站匹配，既能够保障用户的实际应用体验，还能够避免资源浪费。

技术领域

本发明涉及一种网络用户-基站的匹配方法，具体的说是一种基于QoE的分布式分层异构网络用户基站匹配方法。

背景技术

随着4G和未来5G网络中高清高速业务的不断增长，密集布设的小蜂窝是增加系统容量、改善网络覆盖的一种重要技术手段。在未来的异构无线网络中，移动终端有能力根据当前需要动态选择和连接最适合的网络，需要实现不同异构基站和业务异构用户间的最佳匹配。

不同的用户-网络匹配原则对于用户接入的结果在很大程度上有很大影响，目前通用的接入准则主要都是基于物理层指标，如带宽、接收信号强度、信干噪比、包丢失率、吞吐量等。T. Q. S. Quek等人（T. Q. S. Quek, G. dela Roche, I. Guvenc, and M.Kountouris. ”Small cell networks: Deployment, techniques, and resourcemanagement,” Cambridge University Press, 2013.）提出一种实际的基于接收信号强度signal received power (RSRP)基站接入方案。T. Zhou等人（T. Zhou, Y. Huang, W.Huang, S. Li. ”QoS-Aware User Association for Load Balancing in HeterogeneousCellular Networks,” IEEE VehicularTechnology Conference (80th VTC Fall),pp.1-5, Sep. 2014.）联合考虑了基站的负载和用户的可达速率，提出了一种基于梯度下降法的不同网络权重的混合优化解决方式。然而，他们都没有考虑用户体验质量在基站选择中所起的作用。而用户接入基站的目的是实现高质量服务从而满足不同的用户需求。现存的接入准则大都忽略了作为通信主体的用户的感受，忽略了更高层次的用户需求，不能达到用户需求的多样化增益。

用户体验质量Quality of experience (QoE)是通信类产品和服务的重要指标，反映了用户对业务质量的主观评价，已经受到学界和通信企业的极大关注。由于应用业务类型和用户偏好的多样性，不同的用户对于相同的数据速率会产生不同的QoE。从用户需求的角度来说，当用户的QoE不再增加的时候，更大的吞吐量将是无意义的。换言之，增加更高的吞吐对于特定用户的收益来说并不像想象中的明显。以QoE驱动的用户-基站匹配方式会在不带来任何额外资源投资的情况下，避免盲目追求速率容量，用有限的资源满足更多的用户需求，带来公平和资源利用效率的提升。