一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法

摘要

本发明公开了一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法，特征是移动资源预留模块根据用户移动模型得到预留信息并将其传送给多小区资源分配模块；多小区资源分配模块联合考虑长时统计信道状态信息、预留信息和业务服务质量信息决定各个小区可使用的资源块集合。与现有不考虑预留机制的多小区资源分配方法相比较，本发明充分利用了用户的移动模型，在多小区资源分配时提前为时延敏感业务预留资源，避免了小区间频繁切换给时延敏感业务造成的数据包超时丢包；同时联合考虑了移动用户的服务质量信息、小区间干扰以及信道状态信息，协调小区间资源块的分配，可有效避免干扰，最大化系统吞吐率。

主权项

1.一种引入移动资源预留机制的多小区资源分配方法，首先基站通过基站间接口与邻小区多小区资源分配模块交换长时统计信道状态信息；多小区资源分配模块根据每超帧长时统计信道状态信息为各基站分配可用资源；切换判决模块在每个切换周期采用周期触发方式根据用户的长时统计信道状态信息来选择目标小区；单小区资源分配模块根据每子帧瞬时信道状态信息将该基站的可用资源分配给本小区服务用户；其特征在于：基站通过测量得到瞬时信道状态信息H_b,k,n，将其长时平均得到长时统计信道状态信息G_b,k，n；基站通过与多小区资源分配模块间的接口，将长时统计信道状态信息G_b，k，n传输给多小区资源分配模块；核心网中的移动资源预留模块根据用户移动模型得到预留信息并将其传送给多小区资源分配模块；多小区资源分配模块根据资源预留信息小区间的长时统计信道状态信息G_b，k，n和应用层模块得到的业务服务质量参数，每超帧进行一次资源分配，根据多小区资源分配算法决定各个小区可使用的资源块集合；所述多小区资源分配算法的步骤为：首先初始化：设B个基站的编号用基站b＝1,…,B表示；K个用户的编号用用户k＝1,…,K表示；将所有B个基站分到的资源块集合置为空集Φ_{b，b＝1…B}＝[]；将所有K个用户分到的资源块集合置为空集Ψ_k,k＝1..K＝[]；根据应用层业务信息设置每个用户需求的资源块数${\Psi }^{*}=[{\Psi }_1^{*},...,{\Psi }_k^{*},...,{\Psi }_K^{*}];$然后对基站编号b＝1,…,B的所有基站编号根据所有基站已分配到的资源块数size(Φ_b)和基站内用户数K_b的比值按降序排序，则排序后的基站的编号集合为其中sort表示按降序排序，size表示集合的大小；检查所有用户已分配的资源块数Ψ是否等于资源块需求数Ψ^*，即是否满足Ψ＝Ψ^*，如果是，则结束循环，分配算法结束；如果否，则执行后续过程；从排序后的编号集合ψ中最前面的基站开始将分配向量Y清零：即分配向量其中为行N列的零矩阵；根据预留信息对在该基站内的所有个用户的所有N个资源块分别计算系统吞吐量的增益Ω_n，k：令临时分配向量y等于资源块n的分配向量表示为根据分配前的香农公式计算得到资源块n分配给用户k前的系统吞吐量T_k，n(y)，其中P为基站发射功率,G_b,k,n为长时统计信道状态信息，σ²为噪声方差，基站l为除了基站b的其它基站，i表示第i个用户，为所有邻小区在资源块n上发射的干扰；将临时分配向量y的第k个元素置1，该操作表示为y+e_k，n，式中e_k，n为维向量，其中用户k对应的元素置1，其余个元素为0；根据分配后的香农公式计算将资源块n分配给用户k后的系统吞吐量T_k,n(y+e_k,n)，其中P为基站发射功率,G_b,k,n为长时统计信道状态信息，σ²为噪声方差，为所有邻小区在资源块n上发射的干扰；将分配后的系统吞吐量T_k,n(y+e_k,n)减去分配前的系统吞吐量T_k,n(y)得到系统吞吐量的增益Ω_k,n，该操作表示为Ω_k，n＝T_k，n(y+e_k，n)-T_k，n(y)；直至计算出该基站内的所有个用户的所有N个资源块的系统吞吐量的增益Ω_n，k；选择使系统吞吐量增益Ω_n，k最大的用户k^*和资源块n^*，该操作表示为：k^*，n^*←argmaxΩ_n,k，其中arg maxΩ_n，k为选择使系统吞吐量增益Ω_n,k最大的用户k^*和资源块n^*；如果系统吞吐量的增益大于0并且为用户k^*分配的资源块集合未达到其服务质量需求即时，将该资源块n^*分配给该用户k^*，即将资源块n^*加入到用户k^*分配的资源块集合中：该操作表示为并将该资源块n^*分配给该用户k^*所属的基站b，即将资源块n^*加入到基站b分配的资源块集合Φ_b中：该操作表示为Φ_b＝Φ_b∪{n^*}；分配向量Y的第k^*行第n^*列置1：即分配向量直至分配完所有可用资源或所有用户。