[发明专利]一种LTE-U系统和WiFi系统在未授权频段的共存方法

摘要

本发明涉及一种LTE‑U系统和WiFi系统在未授权频段的共存方法，属于无线通信技术领域。该方法基于shortened TTI技术，引入增强型Q‑learning算法动态分配空白子帧和TTI，不仅能动态分配空白子帧，同时能够降低LTE的传输时延，显著提高LTE‑U系统和WiFi系统之间的公平性，同时能降低LTE‑U的传输时延，从而提高未授权频段的频谱利用率。本发明不仅能提高系统的总体频谱效用，还能同时检测LTE‑U系统的频谱效用和WiFi系统的频谱效用的优劣；不仅能提高频谱利用率，还能有效的降低LTE‑U的时延；不仅能以LTE‑U系统和WiFi系统相同的侧重分配LTE‑U帧，还能以不同的侧重分配LTE‑U帧，对提高未授权频段的整体频谱利用率具有重要作用。

主权项

1.一种LTE-U系统和WiFi系统在未授权频段的共存方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：设定未授权频段的带宽，得出系统的总容量；将LTE-U系统和WiFi系统通过云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，C-RAN)与互通信息的移动管理实体(MobileManagement Entity，MME)相连，M个LTE-U基站和N个WiFi接入点当做一个整体系统，对未授权频段资源进行统一的分配；S2：分别设定LTE-U的容量满意度TlC和时延满意度TlD的目标值，分别设定WiFi信道利用率的下限和上限设定LTE-U的期望平均时延Dd；S3：设定增强型Q-learning算法中的参数α＝0.5,γ＝0.9以及贪婪因子ε＝0.2；运用增强型Q-learning算法动态调整传输时间间隔(Transmission Time Interval,TTI)，降低LTE-U的传输时延；将LTE-U中的部分子帧设置成空白子帧，空白子帧由WiFi系统传输使用，剩余的子帧由LTE-U系统传输使用；S4：初始化Q表为0矩阵；S5：根据以上设定的网络状态和已划分的状态S，得出初始化的起始状态sj；S6：根据当前状态下的贪婪法则选择一个动作ai；贪婪法则的执行方式为：当随机数r小于贪婪因子ε时，动作ai在当前状态行下随机选取一个；当随机数r大于贪婪因子ε时，则选取当前状态行下的Q表最大值对应的那列动作；S7：选择动作完成后，执行此动作ai，得到LTE-U的容量满意度CSD和时延满意度DSD，LTE-U的频谱效用Ul，WiFi的频谱利用率UWiFi和WiFi的频谱效用Uw，从而得出系统的总体效用函数R，即增强型Q-learning算法中的回报值；S8：基于以上结果，依据状态s的划分，研究下一个状态s'；S9：根据总体效用值R，更新Q表中的值Q(s,a)：Q(s,a)＝(1-α)Q(s,a)；S10：重复执行步骤S6，更新Q表，直到多次稳定的动作输出，找出最优结果。