[发明专利]一种分布式无线回程路由算法

说明书

本发明公开了一种分布式无线回程路由算法，属于无线移动通信领域；具体是一种基于分数和位置感知的分布式无线回程路由算法，首先服务于用户的回程节点广播回程请求信号，符合要求的节点AP根据得分机制中的效应函数计算出自身得分同时对网络的带宽资源进行规划，并上报回应信号给回程节点，回程节点选出分数最高的AP作为其下一跳，依次最终跳至本地服务中心，最后传回核心网。该算法保证了满足用户的回程数据速率需求的前提下，规划出完整的无线回程路径，有着很高的成功率且路径规划灵活合理，并且将系统的部分计算任务卸载到各个接入点上，使得系统管理开销更少。

技术领域

本发明属于无线移动通信领域，在以用户为中心的超密集网络中，针对接入点的回程，提出的一种基于分数和位置感知的无线回程路由算法，是一种分布式无线回程路由算法。

背景技术

超密集组网技术通过在热点区域大规模部署低功率接入点可以有效提升网络容量，扩展网络覆盖范围，已成为5G的关键技术之一。超密集组网通过降低基站与终端用户间的路径损耗提升了网络吞吐量，与此同时，随着高流量的终端应用的增多，用户产生的数据也在增多，每个接入点都有数据需要回传回核心网，使得网络的回程链路速率也成为了超密集网络的一个瓶颈。在增大有效接收信号的同时也放大了干扰信号，小区密度的急剧增加使得干扰变得异常复杂。如何高效且高速率地将用户产生的大量数据回传回核心网，成为未来超密集组网场景下需要重点考虑的问题。

由于超密集网络中接入点与接入点之间的距离很短，从而会存在着强烈的干扰。网络中接入点数量的众多，每个接入点都有着属于自己的用户数据需要回传，如何规划出高速率的回程链路，同时对网络的资源进行合理的分配，更高效地回传用户数据是一个需要解决的问题。

现有技术中，文献[1]Yongcheng Li；Anliang Cai；Guangyi Qiao；Lei Shi；Sanjay Kumar Bose；Gangxiang Shen，基于微波的多目标拓扑规划无线回程网络；提出了考虑回程链路的跳数、回程链路的总长度、相邻回程链路间交叉角等很多因素的微波无线回程网络的拓扑设计。该文中在网络中所有基站之间建立了网状的回程拓扑结构，基站的回程只发生在回程网状拓扑中所规划出的回程链路上。该机制规划出的回传拓扑在一定长的时间内是固定不变的，如若网络中的信道状态、接入点负载发生改变，则会使得该拓扑中的链路已不再是一个高效且节能的回程链路。

文献[2]Bin Hu；Cunqing Hua；Cailian Chen；Xinping Guan，云无线网络C-RAN中以用户为中心簇集的多播波束成形无线回程，2016年5月；提出了在云无线接入网中，将多播波束赋形技术用于无线回程上，使得用户的消息数据可以被一个簇中的所有基站共享，该簇中的所有基站都可以为用户提供回程服务。该文对网络中回程链路的多播波束赋形和接入链路的用户分簇进行联合优化，最终达到网络中所有用户的加权速率最大。该机制通过宏基站和微基站协作提高了系统容量，在传统网络场景下可以有不错的性能，但是在接入点部署密集的场景下，没有宏基站的情况下，只能通过微基站直接的协作来回传数据。

在超密集网络的场景下，接入点部署密集，每个接入点的负载状况和接入点间的链路状况会随着用户的数量和信道质量不断的改变，所以一直使用固定的回程路由将不再是一种更高效且节能的回程方式；此外，在大量的接入点密集部署且网络拓扑复杂多变的情况下，传统的集中式的回程方式将不再适用。

发明内容

本发明针对超密集网络的场景下，接入点部署密集，网络状况不断变化，使得现有的有线回程方式和集中式的基站回程方式不再适用。同时，由于每个接入点的负载状况和接入点间的链路状况会随着用户的数量和信道质量而不断的改变，统一规划网络中所有节点的回程链路的方式会变得很复杂，存在着局限性。因此，本发明提出了一种分布式的无线回程路由算法；该算法综合考虑网络中接入点的负载情况，信道状况，网络中信道干扰等信息，以分布式回程的方式将基站中用户的数据回传到核心网，同时对网络的带宽资源进行规划，更加动态灵活的规划出网络中接入点的回程路径。