[发明专利]一种毫米波异构网络用户关联方法

说明书

本发明涉及一种毫米波异构网络用户关联方法，属于无线通信技术领域，包括以下步骤：S1：建立毫米波异构网络系统模型，采用一个LOS信道参考距离d_L，将毫米波链路中d＞d_L的链路近似等效于NLOS链路；S2：根据信道模型建立异构网络用户的信噪比、系统吞吐量；S3：给出系统吞吐量优化目标函数以及限制条件；S4：构建二部图G＝(V_BS,V_UE,E)S5：将基站点集按其最大负载重量进行拓展，通过增加虚拟用户的做法将用户点集进行拓展；S6：计算用户i与基站j的数率R_i,j代表e_i,j的边权值，构建吞吐量权值矩阵W_i,j；S7：将吞吐量权值矩阵作为KM算法权值矩阵进行求解得到全局最优匹配。本发明所提出的方法相较于一些启发式匹配算法能够获得全局最优匹配。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种毫米波异构网络用户关联方法。

背景技术

第五代无线通信技术以进一步提高频谱效率，高网络覆盖率，低时延，显著提升系统容量，适应不断迅猛增长的用户数量和数据业务量，为用户提供更好的服务质量为目标。在过去，由于毫米波具有较高的穿透损耗，因此并不被认为是一种可行的无线通信技术。然而，近年来的研究表明可以通过使用高定向天线和波束成形来克服这个问题。因此毫米波异构网络得到了广泛研究。毫米波技术将使用28-300GHZ的高频段工作，能够获得超过200倍于3Ghz频段的频率资源，但是毫米波高路径损耗的特性带来了更多的挑战。合理的将用户设备关联到相应的基站以避免过多用户接入非视距可见链路(NLOS)显得尤为重要。为了充分利用毫米波资源提升系统吞吐量，本发明提出了一种毫米波异构网络用户关联方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种毫米波异构网络用户关联方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种毫米波异构网络用户关联方法，包括以下步骤：

S1：建立毫米波异构网络系统模型，采用一个LOS信道参考距离d_L，将毫米波链路中d＞d_L的链路近似等效于NLOS链路；

S2：根据信道模型建立异构网络用户的信噪比SNR，系统吞吐量R_sum；

S3：给出系统吞吐量优化目标函数以及限制条件；

S4：构建一个二部图G＝(V_BS,V_UE,E)，其中V_BS,V_UE两个顶点集合分别代表基站和用户集合，边集E代表用户与基站的关联关系；

S5：将基站点集V_BS按其最大负载重量L_max进行拓展为V′_BS，通过增加虚拟用户的做法将用户点集V_UE进行拓展到V′_UE使得|V′_BS|＝|V′_UE|；

S6：计算用户i与基站j的数率R_i,j代表e_i,j的边权值，构建吞吐量权值矩阵W_i,j；

S7：将吞吐量权值矩阵作为KM算法权值矩阵进行求解得到全局最优匹配。

进一步，步骤S1中所述毫米波链路路径损失函数为：

其中，其中d₀为参考距离；f_c为载波频率；α_m为路损指数，表示为ξ为阴影指数。

进一步，步骤S2中所述用户信噪比SINR_i,j和系统吞吐量R_sum表示为：