[发明专利]雾无线接入网内结合干扰抑制的用户聚类方法及系统

权利要求书

1.一种雾无线接入网内结合干扰抑制的用户聚类方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,获取用户位置坐标、业务类型信息；

S2,将用户位置坐标、业务类型进行归一化、加权组合处理，获得处理后的数据空间；

S3,对所述处理后的数据空间进行拉普拉斯特征映射，映射至具有设备间干扰信息的特征数据空间；

S4,基于所述特征数据空间，随机初始化聚类数目k＝2对应的质心坐标；计算用户与每个聚类中心的距离，根据最小距离原则进行分簇匹配，获得用户簇；对每个用户簇的数据求取每个维度的平均值并作为计算后的质心坐标对原聚类中心进行更新；

S5,判断每个用户簇内设备间距离是否超过D2D通信阈值，若超过则聚类数目k＝k+1并返回执行步骤S4，否则跳转执行步骤S6；

S6，基于预设收敛条件，判断迭代后的聚类中心是否不再改变，若满足则完成用户聚类并输出聚类结果，否则返回执行步骤S4；

其中，步骤S3具体包括：

在特征映射过程中，用户收到的簇间干扰表示为：

式中，C_l、M_n分别为用户-分簇指示阵和用户-物理资源块指示阵对应的列向量；W是根据核函数构成的邻接矩阵，其对应位置的权重w_ij表示对应位置用户间的同频干扰；l表示用户簇索引，p表示用户簇总数，若用户i属于簇l则c_il＝1；n表示用户附着的PRB索引，k表示PRB总数，若用户i附着于PRB_n则m_in＝1；方括号内表示复用同一个PRB且属于不同簇的所有用户设备；

核函数表示为：

κ(x_i，x_j)＝K(||x_i-x_j||)^-α

式中，K＝Pξ＞0，是一个由F-UE发射功率和路径损耗确定的参数；α是基于天线特性和平均路径损耗的常系数参数；x_i，x_j是核函数的两个输入变量，分别为用户位置坐标、业务类型信息；

计算每个节点的度，并构成度矩阵D＝diag(d₁，…，d_n)，节点的度的计算表达式为，

式中，j表示节点索引，N表示节点总数，d_i表示节点i与其所有相连节点对应权重之和；

拉普拉斯矩阵L＝D-W，根据式L＝D^-1/2LD^-1/0对拉普拉斯矩阵进行标准化处理，完成用户的特征映射。

2.根据权利要求1所述的一种雾无线接入网内结合干扰抑制的用户聚类方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

雾无线接入网控制器通过雾接入节点获取用户位置坐标、业务类型信息。

3.根据权利要求1所述的一种雾无线接入网内结合干扰抑制的用户聚类方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

将用户位置坐标、业务类型进行MinMax归一化、加权组合处理；其中，加权组合处理包括：对用户位置坐标和业务类型分别乘以位置权重ω₁、类型权值ω₂之后开始聚类。

4.根据权利要求3所述的一种雾无线接入网内结合干扰抑制的用户聚类方法，其特征在于，步骤S2中，基于用户位置坐标时，ω₁＝1，ω₂＝0；平等考虑用户位置坐标和业务类型时，ω₁＝ω₂＝0.5；侧重于业务类别时，ω₁＝0.2，ω₂＝0.8。