[发明专利]一种在异构网络中基于回传链路容量的用户关联方法

摘要

本发明公开了一种在异构网络中基于回传链路容量的用户关联方法，首先通过异构网络中不同类型的基站所采用的天线技术的不同来估计用户与基站之间的信噪比参数，从而得到用户的可关联基站集和用户与基站之间的链路速率。其次计算可关联基站集中基站已被使用的链路容量和剩余链路容量因子，以及预估用户的带宽。最后将回传链路容量作为约束条件，系统为新用户分配使得用户效用函数和基站剩余容量因子最大的基站进行关联。

主权项

一种在异构网络中基于回传链路容量的用户关联方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、初始化基站所关联的用户集，令j∈A,其中，A表示异构网络下的基站集，Aj表示基站j所关联的用户集，U表示异构网络下的用户集；初始化系统当前到达的用户；(2)、当有新用户到达时，计算该新用户与各个基站之间的下行链路速率(2.1)、计算采用MIMO技术的基站与新用户之间的信噪比在异构网络中，设采用MIMO技术的基站配置K根天线，新用户配置一根天线，新用户与基站之间的信道采用ZFBF技术作为预编码技术；那么，新用户i与基站j之间的信噪比为：SINRij=pj|hiwj|2N0+Σj′∈A,j′≠jpj′|hiwj′|2,j∈A]]>其中，N0表示噪声功率；pj和pj'分别表示基站j和基站j'的传输功率；hi为1×K的向量，表示新用户i的信道增益；wj和wj'分别表示基站j和基站j'的Beam Steering Weight向量；∑j'∈A,j'≠jpj'|hiwj'|2表示来自其他基站的干扰；(2.2)、计算单天线的基站与新用户之间的信噪比设单天线的基站与新用户均配置一根天线，那么，新用户i与基站j之间的信噪比为：SINRij=pjgijN0+Σj′∈A,j′≠jpj′gij′,j∈A]]>其中，gij,gij'分别表示新用户i与基站j、新用户i与基站j'的信道增益；(2.3)、构建新用户的可关联基站集:UAi＝{SINRij＞τ}其中，UAi表示新用户i的可关联基站集；τ表示系统的信噪比阈值，如果新用户i与基站j的信噪比大于τ，则基站j处于新用户i的可关联基站集中；(2.4)、计算用户与基站之间的下行链路速率新用户i与基站j之间的下行链路速率为：rij＝log(1+SINRij),j∈UAi(3)、计算基站j已经被使用的链路容量Bj'Bj′=Σi′∈Uxi′jti′jri′j,j∈UAi]]>其中，xi'j∈{0,1}，当xi'j取1表示用户i'与基站j关联，反之不关联；ti'j表示用户i'与基站j之间的数据传输时间；(4)、计算基站j的剩余链路容量因子其中，Bj表示基站j的回传链路容量；(5)、计算新用户i的带宽bibi=xij~tij~rij~,j~∈UAi]]>其中，取1表示新用户i与基站关联，反之不关；表示新用户i与基站之间的数据传输时间；表示新用户i与基站之间的链路速率；(6)、为新用户i选择最优的关联基站当新用户i到达时，为该新用户i选择最优的关联基站应满足：s.t.tij=1/Σi-1|Aj|xij,∀j∈A---(1)]]>Σj∈Axij=1,∀i∈U---(2)]]>Σi∈Uxijtijrij≤Bj,∀j∈A---(3)]]>xij∈{0,1}           (4)其中，|*|表示求集合的基数运算。