[发明专利]一种MIMO多小区基站可缓存系统的分簇方法

权利要求书

1.一种MIMO多小区基站可缓存系统的分簇方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、根据MIMO多小区基站可缓存系统参数，利用软簇尺寸约束的图划分分簇方法，得到预分簇方案其中代表第i个簇，N_A为得到的簇个数；将K个单用户小区分为N_A簇，其中簇个数N_A的确定方式如下：

其中K为小区数目，L_max为当前系统参数下IA系统的最大尺寸，代表取上界；

步骤2、根据预分簇方案结果，得到簇尺寸超出最大簇尺寸的簇的集合为小于最大簇尺寸的簇的集合为设置簇尺寸平衡过程的判决条件

步骤3、根据上述判决条件对预分簇方案结果进行簇尺寸平衡过程，生成最终分簇方案，具体包括以下步骤：

步骤31)、由软簇尺寸分簇算法得到预分簇方案簇集合行归一化的隶属度矩阵X^*和有效速率

步骤32)、取出簇对应矩阵X^*中第a列的前个最小隶属度行的序号，记其集合为簇的序号b取出记为集合将矩阵X^*中的行，列所有交点数值取出组成新的矩阵记为X°；

步骤33)、判断两个集合的元素个数，如果对矩阵X°的行进行类K-means聚类，得到新的分簇方案并计算此时的有效速率如果输出分簇方案如果进行步骤35；

步骤34)、如果取矩阵X°中的第j行的最大值对应的列序号i，得到新的分簇方案和此时的有效速率如果输出分簇方案如果进行步骤35；

步骤35)、更新分簇方案和簇集合令返回步骤32。

2.根据权利要求1所述的MIMO多小区基站可缓存系统的分簇方法，其特征在于，所述步骤1中，针对可缓存基站系统的软簇尺寸约束的图划分分簇中，使用以下归一化的有效损失速率：

其中，Δ_ji代表小区i到小区j的有效损失速率，ρ_ji代表小区i中基站到小区j中用户的大尺度衰落，ρ_jj代表小区j中基站到小区j中用户的大尺度衰落，P_j为小区j基站的发射功率，P_i为小区i基站的发射功率，P_hit为用户请求数据在缓存中的概率，P_miss为用户请求数据不在缓存中的概率，C_d为回程链路中用于数据传输的容量。

3.根据权利要求1所述的MIMO多小区基站可缓存系统的分簇方法，其特征在于，所述方法还包括：定义有效速率c作为判断分簇方案优劣的评价指标，其形式如下：

其中代表包含小区j的簇，表示小区k不在簇中，ρ_jk代表小区k基站到小区j用户的大尺度衰落，ρ_jj代表小区j中基站到小区j中用户的大尺度衰落，ρ_ji代表小区i中基站到小区j中用户的大尺度衰落，P_j为小区j基站的发射功率，P_i为小区i基站的发射功率，P_k代表小区k基站的发送功率，表示簇的尺寸大于分簇方案中最大簇尺寸的簇的尺寸。

4.根据权利要求3所述的MIMO多小区基站可缓存系统的分簇方法，其特征在于，所述步骤3中对预分簇方案实施平衡过程时，比较每次平衡过程前后的有效速率，如果平衡后的有效速率大于平衡前的有效速率，则输出本次平衡后的分簇方案；如果平衡后的有效速率小于或等于平衡前的，则舍弃本次平衡后的分簇方案，而输出平衡前的分簇方案。