基于有源天线阵列模型的多播系统无线资源优化分配方法

摘要

本发明公开了一种基于有源天线阵列模型的多播系统无线资源优化分配方法，包括基于用户的位置信息以及当前时间段内统计到的视频请求信息，对用户进行聚类处理；根据用户聚类结果，根据每个用户群位置信息，计算出每个用户群中心位置水平方位角和垂直仰角；基站天线波束实现对用户群的精确对准；采用有源天线阵列的天线模型，确定基站到用户的信道增益模型；基于最大化吞吐量的目标，提出多播系统的载波资源分配模型；提出用户群分簇算法，根据用户群的位置信息，对用户群进行分簇处理；基于最大化吞吐量的载波分配算法。本发明提高了频谱效率、资源利用率、频谱效率、系统容量和用户的性能。

主权项

一种基于有源天线阵列模型的多播系统无线资源优化分配方法，其特征在于，所述基于有源天线阵列模型的多播系统无线资源优化分配方法包括：基于用户的位置信息以及当前时间段内统计到的视频请求信息，对用户进行聚类处理；根据用户聚类结果，根据每个用户群的位置信息，计算出每个用户群中心位置的水平方位角和垂直仰角；基站天线波束实现对用户群的精确对准；采用有源天线波束赋形模型，基站对每个用户群有一个特定波束，即对每个用户群设置一个特定的电子下倾角和垂直半功率带宽的波束，确定基站到用户的信道增益模型；基于最大化吞吐量的目标，提出多播系统的载波资源分配模型；具体包括：以总的吞吐量作为系统的效益U：$U=\underset{D_k\in D}{\Sigma }\underset{n\in F}{\Sigma }{\alpha }_{n,k}{R}_n^k;$其中D和F分别表示多播组和载波集合，表示用户群k中用户在载波n上获得的总数据传输速率，由：$R_n^k=\underset{i\in D_k}{\Sigma }{B}_0\log (1+\frac{G_{i,n}^k{p}^k}{{\sigma }^2});$计算，其中B₀为载波的带宽，p^k为分配给用户群k的波束的传输功率，σ²为高斯白噪声的功率，α_n,k为载波使用指示因子，满足条件：α_n,k＝{0,1},D_k∈D,n∈F       (1)$\underset{D_k\in D}{\Sigma }{\alpha }_{n,k}\ge 1,n\in F---\left(2\right)$条件(1)表示载波n分配给用户群k，则α_n,k＝1，否则α_n,k＝0，条件(2)说明载波被全部使用，且一个载波被多个用户群复用；提出用户群分簇算法，根据用户群的位置信息，对用户群进行分簇处理；基于最大化吞吐量的载波分配算法。