本發(fā)明涉及5G通信
技術領域：
，尤其涉及一種5G高密度網絡中虛擬小區(qū)的信道分配方法。
背景技術：
：小區(qū)虛擬化技術是中興通訊發(fā)布2015年十大無線新技術之一。該技術是解決邊界效應的關鍵，其核心思想是“以用戶為中心”提供服務。對于傳統(tǒng)基站而言，繼續(xù)縮小室外部署小區(qū)的半徑是不現實的，原因在于較高的切換頻率和巨大的傳輸開銷?！疤摂M小區(qū)”打破了以“蜂窩小區(qū)”為中心的傳統(tǒng)移動接入網理念，轉變?yōu)橥耆浴坝脩魹橹行摹钡慕尤刖W絡，即每個接入網絡的用戶都擁有一個與用戶相關的“虛擬小區(qū)”。該虛擬小區(qū)由用戶周邊的幾個接入節(jié)點組成，接入節(jié)點之間相互協(xié)作，共同服務該用戶。當用戶在移動時，該虛擬小區(qū)包含的接入節(jié)點發(fā)生動態(tài)變化，但虛擬小區(qū)標識ID保持不變，因此在用戶移動過程中并不會發(fā)生切換，大大減少了越區(qū)切換帶來的開銷。由于通信系統(tǒng)的頻率資源日益短缺和無線信道共享的特性，以及存在時變特性和多種干擾衰落，有效的信道資源和功率資源分配方案可以降低不同用戶之間的干擾，從而顯著提高系統(tǒng)的總體性能(和容量或者和能源效率等)。因此無線資源的管理和分配是解決這一問題的關鍵技術，在滿足指定的速率和功率約束要求下，通過合理的分配信道資源和功率資源優(yōu)化設定的目標。在已有的工作中，Vasileios等人在分布式天線系統(tǒng)中提出了一種基于塊的資源分配方案，但是該方案只有在子信道數目極大并且資源塊中子信道數目合適的情形下，才能獲得較好的性能，即該方案一方面極大降低了優(yōu)化變量的個數，但在另一方面也增加了如何選擇每個資源塊中子信道數目的復雜度。技術實現要素：發(fā)明目的：本發(fā)明針對現有技術存在的問題，提供一種5G高密度網絡中虛擬小區(qū)的信道分配方法，該方法復雜度更低。技術方案：本發(fā)明所述的5G高密度網絡中虛擬小區(qū)的信道分配方法，包括：S1、初始化子信道指示變量集合為δ＝{δm,n,k}＝0，初始化接入節(jié)點m的子信道個數為其中，指示變量δm,n,k為1時表示子信道n被分配在用戶k與接入節(jié)點m之間的鏈路，Nk表示屬于用戶k的信道個數，ρmk表示用戶k與接入節(jié)點m之間的信道大尺度衰落，表示服務用戶k的接入節(jié)點集合，K表示網絡中用戶的總數，M表示網絡中接入節(jié)點的總數，N表示網絡中子信道的總數；S2、根據公式gm,n,k＝|hm,n,k|2/σ2計算所有gm,n,k；其中，hm,n,k表示用戶k與接入節(jié)點m之間的子信道n的信道響應，σ2表示高斯白噪聲的方差，S3、尋找所有gm,n,k中的最大值并令指示變量Nm＝Nm-1；S4、判斷Nm是否大于0，若是，則返回步驟S2，若否，則執(zhí)行步驟S5；S5、將剩余的子信道按照gm,n,k從大到小的順序，依次分配，直到其中，進一步的，所述用戶k的信道個數Nk的計算公式為：式中，φi為已知參量，用于表示不同用戶速率的比例。進一步的，hm,n,k的計算公式為：hm,n,k=αmnkρmk]]>式中，表示小尺度衰落，表示均值為0，方差為1的復高斯分布。進一步的，所述接入節(jié)點為射頻拉遠單元。有益效果：本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點是：本發(fā)明實現了5G高密度網絡中虛擬小區(qū)的信道分配，復雜度更低。附圖說明圖1是本實施例的網絡結構示意圖。具體實施方式本實施例的網絡圖如圖1所示，接入節(jié)點選用射頻拉遠單元(RRH)，系統(tǒng)中具有M個RRH，K個移動用戶和一個中央處理器單元。所有RRH通過高速鏈路(光纖等)連接至中央處理器，移動用戶與RRH之間進行無線通信。RRH只負責傳輸數據，不進行數據處理。技術方法中所需要數據處理，都在中央處理器進行。步驟S1中的需要的信道信息可以由每個用戶反饋給RRH，進而傳送至中央處理器，然后中央處理器根據具體步驟進行處理，最終為每個用戶確定RRH服務集合，將該信息通過光纖等高速鏈路傳送至每個RRH，再通過無線信道發(fā)送給每個用戶。其中，每個RRH配備單根發(fā)射天線，還有K個單天線移動用戶和N個子信道。用表示所有RRH的編號集合，所有子信道編號構成的集合為所有用戶編號構成的集合為為用戶k提供服務的所有RRH的編號集合記為假設每個用戶的RRH服務集合給定且記因此為用戶k服務的天線數是RRHm與用戶k在子信道n上的信道響應記為hm,n,k，且表示為hm,n,k=αmnkρmk,]]>其中，是小尺度衰落，是大尺度衰落(其中dm,k是RRHm與用戶k之間的距離，α是路損因子，sm,k是對數正態(tài)陰影衰落)。RRHm給用戶k在子信道n上分配的功率記為pm,n,k。用戶k的接收信號為其中，xk為用戶k的傳輸符號并且nk為零均值方差σ2的高斯白噪聲。假設不同用戶的傳輸符號和接收端加性噪聲相互獨立。則用戶k在資源塊n上的信噪比為γk＝pm,n,kgm,n,k,其中，gm,n,k＝|hm,n,k|2/σ2，從而得到用戶k的可達數據速率為其中，δm,n,k是子信道指示變量。當子信道n被分配在RRHm與用戶k的下行鏈路上時，其值為1；否則值為0?？紤]功率約束和用戶速率約束下的可達和速率最大化問題可以表述為maxδ,pΣk=1KRk]]>s.t.δm,n,k∈{0,1},∀m,n,k]]>Σm=1MΣk=1Kδm,n,k=1,∀n]]>0≤Σn=1Npm,n,k≤pmmax,∀m,n,k]]>其中，指RRHm的最大允許發(fā)射功率，δ＝{δm,n,k},p＝{pm,n,k},是已知集合，用于表示用戶速率的比例。顯然最大化問題是非凸的組合優(yōu)化問題。因此，為了解決此問題，采用本實施例的信道分配方法進行分配，具體包括以下步驟：S1、初始化子信道指示變量集合為δ＝{δm,n,k}＝0，初始化接入節(jié)點m的子信道個數為其中，指示變量δm,n,k為1時表示子信道n被分配在用戶k與接入節(jié)點m之間的鏈路，Nk表示屬于用戶k的信道個數，Nk的計算公式為：φi為已知參量，用于表示不同用戶速率的比例；S2、根據公式gm,n,k＝|hm,n,k|2/σ2計算所有gm,n,k，S3、尋找所有gm,n,k中的最大值并令指示變量Nm＝Nm-1。表示將n*從集合中刪除S4、判斷Nm是否大于0，若是，則返回步驟S2，若否，則執(zhí)行步驟S5。S5、將剩余的子信道按照gm,n,k從大到小的順序，依次分配，直到其中，以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。當前第1頁1 2 3