一种动态家庭基站网络的频谱分配方法

摘要

本发明提供一种动态家庭基站网络的频谱分配方法，该方法采用基于图论的频谱分配模型，将家庭基站网络抽象成干扰图，家庭基站建立利益相关表来表示是否可以与其他家庭基站共享频谱，通过获取来自其他家庭基站的利益相关表来计算一个公平系数，并确定使用频谱资源数的下界值；同时每个家庭基站也会把与公平系数相关的一个值发送出去，这样可以根据得到的信息计算可获取资源数的上界值以便有效地竞争空闲资源。通过本发明所述方法，家庭基站可以自主地选择频谱资源，充分有效的实现频谱资源分配的公平性和全局网络的公平性，提高了系统吞吐量和边缘用户吞吐量。

主权项

一种动态家庭基站网络的频谱分配方法，其特征在于，所述动态家庭基站网络的频谱分配方法包括：a)构建频谱分配的图论模型：将动态家庭基站网络抽象成干扰图，其中，每个家庭基站均抽象映射成干扰图中的一个顶点，两个家庭基站间存在的冲突或干扰抽象映射成两个顶点间的边；b)每个家庭基站均建立一个利益相关表，所述利益相关表包括与该家庭基站不能使用相同频谱资源单元的家庭基站的信息；一个利益相关表中所包含的家庭基站在干扰图中映射的顶点与建立该利益相关表的家庭基站映射的顶点间有边相连；每个家庭基站根据利益相关表获得的信息计算自身在干扰图中的最大的极大团标记值；每个家庭基站均将自身建立或更新的利益相关表以及自身的最大的极大团标记值发送给家庭基站网络中的其他家庭基站；c)每个家庭基站周期性地侦听网络状态，若家庭基站n正在使用的频谱资源单元的数量A_n小于下界值K_n，则家庭基站n选择更多的频谱资源单元，直到占有K_n个频谱资源单元为止；其中M表示动态家庭基站网络使用的频谱资源单元总数，Q_n表示家庭基站n的最大的极大团标记值，表示向下取整；若A_n≥K_n，且家庭基站n被利益相关的家庭基站竞争的频谱资源单元的数量E_n等于零，则家庭基站n以预设概率竞争剩余的K′_n‑K_n个频谱资源单元，直到没有空闲的频谱资源单元为止；其中，表示家庭基站n使用频谱资源单元的个数的上界值，C_i表示家庭基站n抽象成的顶点V_n所属的第i个极大团，顶点V_k表示C_i中除了顶点V_n之外的顶点，n≤N，N表示家庭基站网络中家庭基站的总数，I表示顶点V_n所属的极大团的总数；表示向上取整；若A_n＞K_n，且E_n＞0，则家庭基站n释放被竞争的频谱资源单元；若A_n＝K_n，且E_n＞0，则家庭基站n首先释放被竞争的频谱资源单元，并选择K′_n‑K_n个频谱资源单元中未被竞争的频谱资源单元。