[发明专利]一种基于LAA蜂窝系统的分布式资源分配方法

说明书

本发明公开了一种基于LAA蜂窝系统的分布式资源分配方法，所述分布式资源分配方法应用于LAA蜂窝系统中，在宏基站覆盖下，小基站通过LBT机制共享免许可频段，同时复用许可频段子信道，服务其用户。所述分布式资源分配方法包括：采用图论中的邻接矩阵A表示小基站间信息交互关系，即矩阵A记录宏基站范围内小基站的连通关系，并且该矩阵A是连通的、无向形式；宏基站通过回程链路，按照连接矩阵A向小基站广播其他小基站的分布式算法的参数，小基站采用分布式算法优化许可频段和免许可频段上的资源分配，以获得最佳的频谱资源利用率。该分布式资源分配方法在保证小基站复用许可信道带来的同信道干扰在限制值的同时，提高蜂窝系统的吞吐量。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于LAA蜂窝系统的分布式资源分配方法。

背景技术

随着新型应用场景的出现，人们对移动通信的速率的需求也不断增加，提高频谱的利用效率或者引入新的频谱资源来提高数据传输速率是下一代移动通信技术的主要内容之一。其中，在许可频段上应用更高效率的技术来提高效率是最为直接的方式。拥有丰富频段资源的免许可频段，同样也引起了工业界和学术界的关注。目前，将免许可频段作为辅助频段来提高移动用户的速率，即LAA(License Assisted Access)技术，是引入免许可频段可行技术之一。由于免许可频段上已有的通信协议与许可频段上蜂窝通信技术不同，随意使用免许可频段反而会降低频谱利用效率。因此，如何根据系统的负载状况，合理地分配许可频段和免许可频段资源是一个关键的问题。

另外，为了满足高容量场景的高流量密度、高峰值速率等要求，基站间的距离将会进一步缩小，形成超密集组网(UDN，Ultra Dense Network)。在典型的密集网络部署的场景下，小基站更大程度地复用信道，在一定程度上可以提高系统的频谱效率。但更高的复用率，导致小基站间同信道干扰更为强烈，这也是超密集组网技术不可避免的问题。因此，对小基站覆盖范围内的用户进行功率控制以减小其对宏基站的干扰尤为重要。

目前已经有许多工作对密集组网下，同信道干扰的问题进行研究，但其中很少研究是基于LAA蜂窝网络展开的。由于免许可频段的引入，许可频段的功率控制将会有很大的变化。具体表现在，当用户的所在的信道对宏基站的干扰较为强烈时，引入免许可频段，可以减小其在许可频段的传输功率，以减少同信道干扰。同时增加其在免许可频段上的频谱和功率分配，满足该用户的服务质量(QoS)。

上述引入免许可频段的功率控制来减少同信道干扰机制，可以采用中心式算法来实现，即将蜂窝网络中的宏基站看作整个系统的控制中心，由宏基站来完成资源的调度。此方法需要宏基站获取其覆盖范围内所有用户的信道状态信息(CSI)，优点是能够比较容易获得全局的最优解。但由此带来的严重的信令开销不可忽视，不适用于趋于分布式结构的系统。另外，用户的数据应该由其上层的小基站管理，宏基站获取系统范围内全部的用户信息意味的不能保证用户数据的私有性以及安全性。因此需要一种可以降低信令开销、可以分布式部署、不需要跨基站直接交互用户的信息同时可以获得最优解的算法。

发明内容

本发明的目的提供一种基于LAA蜂窝系统的分布式资源分配方法，在基于LAA的蜂窝系统中，该分布式资源分配方法可以分布式部署在每个小基站，在消耗少量的信令开销的同时，获得最优的资源分配方案，其中包括许可频段和免许可频段的功率和频谱分配，保证因为小基站复用许可信道带来的同信道干扰在限制值的同时，提高蜂窝系统的吞吐量。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于LAA蜂窝系统的分布式资源分配方法，所述分布式资源分配方法应用于LAA蜂窝系统中，在宏基站覆盖下，小基站通过LBT机制共享免许可频段，同时复用许可频段子信道，服务其用户；

所述分布式资源分配方法包括：

采用图论中的邻接矩阵A表示小基站间信息交互关系，即矩阵A记录宏基站范围内小基站的连通关系，并且该矩阵A是连通的、无向形式；