[发明专利]超密集网络中的干扰消减方法

摘要

本发明公开了超密集网络中减少干扰的方法，适用于有N个小基站且每个小基站为若干个用户服务的超密集网络，N是正整数。首先构造小基站对应的路径损耗图，基于此图将小基站分簇，然后在每个簇内，簇头根据小基站与用户间的路径损耗构造簇内用户损耗图，将每个簇内的用户分组，其次簇头根据用户分组的情况采用图着色算法为每组用户分配子信道，最后如果在某个簇内有未用的子信道，则簇头计算本簇内每组用户收到的干扰信号功率之和与有用信号功率之和的比值，根据该比值挑选出干扰严重的用户组并为之重新分配子信道。

主权项

一种超密集网络中的干扰消减方法，适用于有N个小基站且每个小基站在同一时刻为若干个用户服务的超密集网络，N是正整数，其特征在于，包括如下步骤：A，根据超密集网络的拓扑结构和小基站之间的路径损耗，构造小基站之间的损耗图，具体过程如下：A1，设置路径损耗门限，用Δ表示，若小基站间的路径损耗小于该门限，则认为小基站间有干扰，若小基站间的路径损耗大于或等于该门限，则认为小基站间无干扰；A2，定义两个小基站之间的损耗值等于小基站之间的路径损耗，测量任意两个小基站之间的路径损耗；A3，构造超密集网络对应的损耗图，该图中的节点对应小基站，损耗值小于Δ的两个小基站对应的节点之间有条边，边的长度即两个节点之间的距离等于这两个小基站之间的损耗值，若两个小基站之间的损耗值大于或等于Δ，则这两个小基站对应的节点之间没有边；B，根据步骤A构造的损耗图，将小基站分簇，每个簇包含若干个小基站，具体过程如下：B1，在最新的损耗图中，找出度最大的点，若度最大的点有多个，则随机选取其中的一个作为第1个簇的簇头；B2，以第1个簇的簇头为中心，以R为半径画圆，将落在此圆内的点对应的小基站放在第1个簇中，R是预先设置的簇的半径，R>0；B3，若第1个簇中小基站的数量大于预先设定的簇内小基站的最大数量F，则让R‑α赋值给R，再采用步骤B2的方法寻找第1个簇的小基站，重复该步骤，直到该簇中小基站的数量不多于F为止，α是一个较小的正数；B4，在损耗图中删除第一个簇中的小基站对应的点以及与之相连的边，得到新的损耗图；B5，重复步骤B1、B2、B3和B4，直至将所有度大于1的点都归到簇内，若最新的损耗图中存在度为零的点，则将每个度为零的点都单独放在一个新的簇中；C，步骤B将小基站分为K个簇，第k个簇有nk个小基站，nk≤F，F是预先设定的簇内小基站的最大数量，k＝1,2,…,K，k和nk都是正整数，N是该网络中小基站的总数量，在每个簇内，簇头根据小基站与用户间的路径损耗构造簇内损耗图，基于该损耗图将每个簇内的用户分组，具体过程如下：C1，用表示第k个簇内的小基站，测量到服务的所有用户的路径损耗的最小值，j＝1,2,L,nk，j≠i,i＝1,2,L,nk，将该最小值当做服务的用户到服务的用户的路径损耗，用表示，k＝1,2,…,K，K是该网络包含的簇的总数；C2，构造第k个簇内用户间的路径损耗图Pk，把簇内所有的用户当做顶点，若小于该簇的簇头预先设定的门限ηk，则服务的所有用户对应的点到服务的所有用户对应的点之间都有一条边，若大于预先设定的门限，则服务的所有用户对应的点与服务的所有用户对应的点都不相连，k＝1,2,…,K，K是该网络包含的簇的总数，此外，同一小基站服务的多个用户对应的节点之间都有边相连，j＝1,2,L,nk，j≠i,i＝1,2,L,nk，nk是第k个簇内小基站的数量；C3，采用图着色算法为Pk中的每个用户涂上颜色，用最少的颜色为相连的点涂不同的颜色，为不相连的点可以涂上相同的颜色也可以涂上不相同的颜色，将涂上相同颜色的用户分为一组，不同颜色的用户放在不同的组，k＝1,2,…,K，K是该网络包含的簇的总数；C4，在第k个簇内，若簇内用户组的数量大于子信道的总数M，则第k个簇的簇头将步骤C2中的ηk减去一个很小的正数后赋值给ηk，按照步骤C2和步骤C3构造簇内损耗图并且采用图着色算法将用户分组，若簇内用户组的数量仍大于子信道的总数M，则继续将ηk减去一个很小的正数后赋值给ηk并且执行步骤C2和步骤C3，直至第k个簇内用户组的数量小于或等于M，k＝1,2,…,K，K是该网络包含的簇的总数；D，第k个簇的簇头根据用户分组的情况为每组用户分配子信道，k＝1,2,…,K，K是该网络包含的簇的总数，具体过程如下：D1，将簇分为两类，其中一类簇内用户组的数量等于子信道总数M，对应的簇的序号分别为另一类簇内用户组的数量小于M，对应的簇序号分别为X和Y都是0到K之间的正整数，X+Y＝K，K是该网络包含的簇的总数；D2，对于序号为的簇，簇内用户组的数量等于子信道的总数M，簇头随机为每组用户分配子信道，使得簇内每个用户组都分配了一个子信道，并且簇内任意两个用户组的子信道不同；D3，对于序号为的簇，分别用表示簇内用户组的数量，这些簇的簇头将子信道分为两部分，分别是和y＝1,2,…,Y，Y表示簇内用户组数量小于M的簇的总数，M是子信道的总数；D4，对于序号为的簇，每个簇的簇头将子信道随机分配给本簇内的用户组，使得簇内每个用户组都分配了一个子信道，并且每个簇内任意两个用户组的子信道不同，y＝1,2,…,Y，Y表示簇内用户组数量小于M的簇的总数，M是子信道的总数；D5，采用步骤D2、步骤D3和步骤D4为每个簇分配子信道后，序号为的簇的簇头计算本簇内每组用户收到的干扰信号功率之和与有用信号功率之和的比值，按照该比值从大到小的顺序找出个用户组，将子信道随机分配给这个用户组，y＝1,2,…,Y，Y表示簇内用户组数量小于M的簇的总数，M是子信道的总数，表示第y个簇内用户组的数量。