CN108365909B - 一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法 - Google Patents

一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于无线网络资源管理技术领域,公开了一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,其对于任意给定的小区及用户分布,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依次对小区进行聚簇;根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。本发明通过聚簇降低了合并算法复杂度,提高了合并的效率,提升了网络性能,同时可以根据用户变化,灵活调整网络结构。

Description

一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法
技术领域
本发明属于无线网络资源管理技术领域技术领域,尤其涉及一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法。
背景技术
目前,业内常用的现有技术是这样的:在TD-LTE网络中,各个小区内用户的信息承载在相互正交的不载波上,这种承载方式使得各个小区内的干扰对TD-LTE网络性能影响不大,而影响TD-LTE网络性能的主要因素是各个小区与其各相邻小区之间的干扰。具体的,对各个小区的中心用户来讲,其自身与服务小区的距离比较近,二相邻小区的干扰信号距离又比较远,因此信干噪比(Signal Interference Noise,SINR)相对较大,这样一来,用户受到的同频干扰较小,可以获得较高的数据速率与较好的服务质量;但是对于小区边缘用户,由于相邻小区占用同样载波资源的用户对于其干扰比较大,同时距离服务小区较远,其SINR相对较小,这样会导致小区边缘的用户与外界通信时服务质量较差,吞吐量较低,严重的甚至影响用户的接入性能。由此看来,各个小区与其各相邻小区之间的干扰较强度会使得TD-LTE网络性能较差。目前密集化组网是无线网络组网中的一种趋势,这将使小区间同频干扰变得更为严重。针对此情形,目前主流的解决方案有小区间干扰协调(ICIC-InterCell Interference Coordination),小区合并,协同多点传输(CoMP-CoordinatedMultiple Points)等,用来保证边缘用户的服务质。ICIC技术本质即通过将邻小区边缘用户频点错开,降低同频干扰影响。通过ICIC可以降低边缘用户受到的来自相邻基站的干扰,但是由于其本身就是处于信号中心的边缘地带,即使消除了干扰,边缘用户的信号强度依然较低。常规小区合并是指在设定的地理区域内,多个发射机同时在同一频段上发射相同的信号,以实现对该区域的可靠覆盖。通过小区合并,可以提高边缘用户的用户服务质量,达到降低干扰的目的,但是小区的合并也具有一定的局限性与负面影响,通过由于小区合并将导致频率复用度下降,从而导致网络容量的下降,同时现有的小区合并技术合并结构是固定的,无法针对各种状态做出灵活调整,这将对网络性能造成负面影响。CoMP技术的实质是在不同基站之间通过协同处理干扰、或者避免干扰、或者将干扰转化为有用信号,为用户提供更高速率,从而提高网络的利用率,它的侧重点在单一用户于不同基站协作簇的选择,它是以单用户为中心。
综上所述,现有技术存在的问题是:采用ICIC技术由于边缘用户处于信号中心的边缘地带,即使消除了相邻小区的干扰,对于边缘地带的用户其信号强度依然较低,影响用户体验。采用常规小区合并技术将导致频率复用度下降,从而导致网络容量的下降,同时现有的小区合并技合并结构是固定的,无法针对各种状态做出灵活调整,这将对网络性能造成负面影响。CoMP技术以单用户为中心,缺乏从整体网络架构以及用户簇角度进行全面的考虑。
解决上述技术问题的难度和意义:有效降低干扰与提升网络性能一直是无线网络领域的核心问题,解决以上问题,将会使网络性能得到大幅提升,随之形成一种新的网络架构,其会随用户分布的不同状态,自适应的调整为最佳的网络结构。它不仅可以消除干扰,增加边缘用户信号强度,同时可以在保证较高频率利用率,提升网络性能;
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于用户分布的多小区动态软合并资源管理方法。所谓软合并,即针对部分边缘用户在进行合并调度,同时保证每个小区的中心用户依然是各个小区独立调度也即是只进行了部分的小区合并。
本发明是这样实现的,一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依次对小区进行聚簇;在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
进一步,所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法包括:
(1)对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并对小区进行聚簇;
(2)在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;
(3)在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
进一步,对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依此对小区进行聚簇,具体为:
(1)根据SINR值,统计每个小区下的边缘用户;
(2)计算两两小区对彼此边缘用户的平均干扰度或总的干扰度,等效为小区之间的干扰,并作为划分簇的依据;
(3)对小区两两之间的等效干扰关系按照从到小的顺序排序;
(4)以排序之后的干扰关系为基础,找到等效干扰最大一组小区,选择其中之一作为簇头;
(5)遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他基站的干扰,若是,则将基站v归并到簇头所在簇,并清零与基站v相关的所有干扰关系;若不是,则只清零小区v与簇头相关的干扰关系;当所有的v均被执行一遍之后,对剩余的干扰关系重新排序;
(6)重复(4)-(6),直到所有小区都归属于某簇。
进一步,在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构,具体包括:
(1)每个小区簇内初始状态:每一个用户以最大信干噪比SINR值与小区基站产关联,SINR=S/(I+N),其中S为有用信号,I为干扰信号总和,N为噪声;
(2)在每个簇内,基于初始状态,每个用户都划分一个干扰信号集;
(3)根据用户端设定的SINR门限值确定用户是否是边缘用户,如果是边缘用户则进行标记,否则进入下一个用户重复执行;
(4)从对边缘用户产生干扰的基站中,选出对当前用户造成干扰最大的一个基站,并将其归并干扰集合,将干扰集合内的基站与初始关联基站看作一个合并小区,再次执行(3);
(5)统计每一个小区下的干扰用户数量,并依此对每个小区进行排序,以干扰用户最多的小区作为合并的种子小区;
(6)对每个小区以边缘用户干扰集合中对应的最大干扰基站为依据,统计与种子小区拥有最多互相干扰用户的小区,将其软合并为一个软小区,更新软合并之后的用户状态并重新对网络性能值进行评估;若网络性能指标提升,保存当前方案,并重复执行(1)-(7)。若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态;
(7)每个簇并行执行,达到网络性能时结束迭代。
进一步,在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
本发明的另一目的在于提供一种所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统,所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统包括:
计算模块,用于对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并对干扰关系进行排序,并依此对小区进行聚簇;
聚簇模块,用于根据计算模块计算出的两两小区之间的干扰关系,对小区进行聚簇,将干扰严重的一组小区做聚簇处理;
软合并模块,用于在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;
检测触发模块,用于检测用户流,并根据用户流的类型选择触发小区簇结构调整或者软合并结构调整。
进一步,所述计算模块用于根据用户SINR值,统计每个小区下的边缘用户;计算两两小区对彼此边缘用户的平均干扰度或总的干扰度,等效为小区之间的干扰,并作为划分簇的依据,并将两两小区之间等效干扰关系,按照从大到小的顺序进行排序。
进一步,所述聚簇模块用于以排序之后的干扰关系为基础,找到等效干扰最大一组小区,选择其中之一作为簇头;
遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他小区的干扰,若是,则将小区v归并到簇头所在簇,并清零与小区v相关的所有干扰关系。若不是,则只清零小区v与簇头相关的干扰关系;当所有的v均被执行一遍之后,对剩余的干扰关系重新排序;重复以上过程,直到所有小区都归属于某簇。
进一步,所述软合并模块用于统计每一个小区下的边缘用户数量,并依此对每个小区进行排序,以边缘用户最多的小区作为合并的种子小区;对每个小区以边缘用户对应的最大干扰小区为依据,统计与种子小区拥有最多互相干扰用户的小区,将其软合并为一个软小区,更新软合并之后的用户状态,并重新对网络性能值进行评估。若网络性能指标提升,保存当前方案,并重复执行以上过程。若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态;每个簇并行执行,达到最佳的网络性能时结束迭代;
所述软检测模块用于检测用户流流动,根据用户流类型触发网络结构调整,用户流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法的的信息数据处理终端。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:通过边缘用户特征表征小区间干扰关系,以此聚簇可以达到将彼此干扰最严重的小区聚为一簇;同时在簇内进行软合并可降低了软合并算法复杂度,提高了软合并的效率;通过对边缘用户进行软合并,消除了边缘用户的干扰,增加了信号强度,又保证了一定的频率利用率,可大大提高网络性能;同时可以根据不同的人流变化类型,灵活调整网络结构。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法实现流程图。
图3是本发明实施例提供的聚簇案例一基站分布以及分簇示意图。
图4是本发明实施例提供的聚簇案例二基站分布以及分簇示意图。
图5是本发明实施例提供的簇内小区软合并示意图。
图6是本发明实施例提供的簇内小区软合并调整示意图。
图7是本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的装置结构及执行过程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
小区合并是指在设定的地理区域内,多个发射机同时在同一频段上发射相同的信号,以实现对该区域的可靠覆盖,即:不同的小区发送相同的数据,给相同的用户,从而消除了干扰,同时产生有益的信号增益。通过小区合并,提高边缘用户的用户服务质量,达到降低干扰的目的,但是小区的合并也带了一定的负面影响即:它是以频带资源换取信号质量,通过降低频率复用度来增加用信号质量的提升,总而言之即是网络容量变小了。具体的讲,在TD-LTE中,合并之前的每一个小区都拥有20MHz的可用带宽,合并之后在合并网络中所有小区共同拥有20MHz的可用带宽,显然可用的频带资源减少了。所谓软合并,即针对部分边缘用户在进行合并调度,同时保证每个小区的中心用户依然是各个小区独立调度也即是只进行了部分的小区合并。具体的讲,完全合并的小区共同拥有20MHz带宽,但是部分合并的小区共同拥有10MHz带宽,同时各自又都拥有额外的10MHz带宽,那么可用带宽即是基站数目N*10MHz+10MHz,可用频带明显显大于20MHz。这可以大大提升边缘用户服务的同时又一定程度保证了网络容量。为此,提出一种多小区动态软合并方法,从而实现保证边缘用户服务的同时,提升合并小区带宽利用率,最大限度的提高吞吐量。
如图1所示,本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法包括以下步骤:
S101:对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依此对小区进行聚簇;
S102:在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;
S103:在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围人流的集中流动会触发软合并结构调整。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。
本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,通过小区聚簇,簇内小区动态软合并,以达到实现消除干扰,提升边缘用户服务质量,同时最大话网络吞吐量的目的,并且可以随用户分布灵活调整网络结构。如图2所示,本发明实施例提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法实例的流程图。
1、对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依次对小区进行聚簇,图3是聚簇案例一基站分布以及分簇示意图,可以包括如下步骤:
(1)以基站为节点,基站间的等效干扰关系为权值,生成图G(V,E),对图中所有的边的权值进行排序,找到权值最大的边即(a,b)如图3(b)所示,选择a节点作为簇头(或者b节点)。并将a节点与b节点归并到一起,如图3(b)实线椭圆所示,并将a节点与b节点的干扰关系清零。
(2)判断c节点对簇头的的干扰是否大于c节点对其他节点的干扰,若是则
将c节点归并到簇头,所在簇并清零与c节点相关的所有边。若不是,则只清零c节点与簇头相关的边。图3中c节点对簇头的干扰要大于它对其他节点的干扰,因此将其归并并到a,b所在簇,此时如图3圆形曲线所示abc节点组成一个簇,且与c相关联的边值全部清零。图4中c节点对簇头的干扰要小于它对其他节点的干扰,因此不将其归并到簇头所在簇,并且只清零c点与簇头相关的边的权值。
(3)、依次对d,f,g节点执行与步骤3相同的操作。
(4)、重复执行步骤1-4的过程直到所有的节点都分簇完成。在第二次循环,如图3所示聚簇案例一,de干扰权值最大选择e为种子节点将e归并到e所在簇,聚簇完毕,如图4聚簇案例二所示,在第二次循环中,cd干扰权值最大,将c选为种子节点,d,e归并到c所在簇,聚簇完毕。以上两案例展示了由于用户流动导致的小区聚簇结构的变化。
2、在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构,具体为:
(1)每个基站簇内初始状态:每一个用户以最大信干噪比(SINR)值与基站产关联,SINR=S/(I+N),其中S为有用信号,I为干扰信号总和,N为噪声。
(2)在每个簇基于初始状态,每个用户都划分一个干扰信号集。
(3)根据用户端设定的SINR门限值确定用户是否是边缘用户,如果是边缘用户则进行标记,如图6所示,用户1,用户2,用户3,用户4,用户5,均为边缘用户。执行(4),否则进入下一个用户重复执行(3)
(4)从对边缘用户产生干扰的基站中,选出对当前用户造成干扰最大的一个基站,并将其归并干扰集合,将干扰集合内的基站与初始关联基站看作一个合并小区,再次执行(3)。
(5)统计每一个基站下的干扰用户数量,并依此对每个基站进行排序,以干扰用户最多的基站为合并的种子基站。
(6)对每个小区以边缘用户干扰集合中对应的最大干扰基站为依据,统计与种子基站拥有最多互相干扰用户的基站组。如图6,所示,a,b小区此时组拥有最多的互相干扰用户用户1,2,3,将其合并为一个小区,更新合并之后的用户状态。并重新对网络性能值进行评估。若网络性能指标提升,保存当前方案,并重复执行(1)-(7)。若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态。
(7)如图6所示,第二次循环时d,e小区拥有最多的互相干扰用户,此时将d,e合并为一个小区。第三次循环时,只有c与合并小区{a,b}拥有最多干扰用户用户4,但是此时边缘用户要求已经达到目标,且将其合并后网络性能有所下降,因此停止迭代。最终效果为a,b合并为一个小区,d,e合并为一个小区。
3.在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。如图4所示,表征了大范围人流流动触发的小区簇结构的调整;如图7所示,为簇内用户流变化触发的的软合并结构的调整。
4.本发明提供的基于用户分布的多小区动态软合并装置及执行过程图,如图7所示,具体包括:
计算模块,用于对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并对干扰关系进行排序,并依次对小区进行聚簇。
聚簇模块,用于根据计算模块计算出的两两小区之间的干扰关系,进行聚簇,将干扰严重的一组小区做聚簇处理。
软合并模块,用于在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构检测触发模块,用于检测用户流,并根据用户流的类型选择触发小区簇结构调整或者软合并结构调整。
计算模块,具体用于根据用户SINR值,统计每个小区下的边缘用户。计算两两小区对彼此边缘用户的平均干扰度或总的干扰度,等效为小区之间的干扰,并作为划分簇的依据。并将两两小区之间等效干扰关系,按照从大到小的顺序进行排序。
聚簇模块,具体用于以排序之后的干扰关系为基础,找到等效干扰最大一组小区,选择其中之一作为簇头。
遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他小区的干扰,若是,则将小区v归并到簇头所在簇,并清零与小区v相关的所有干扰关系。若不是,则只清零小区v与簇头相关的干扰关系。当所有的v均被执行一遍之后,对剩余的干扰关系重新排序。重复以上过程,直到所有小区都归属于某簇。
较佳的,软合并模块,具体用于,统计每一个小区下的干扰用户数量,并依此对每个小区进行排序,以干扰用户最多的小区作为合并的种子小区。对每个小区以边缘用户对应的最大干扰基站为依据,统计与种子小区拥有最多互相干扰用户的小区,将其软合并为一个软小区,更新软合并之后的用户状态,并重新对网络性能值进行评估。若网络性能指标提升,保存当前方案,并重复执行以上过程。若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态。每个簇并行执行,达到最佳的网络性能时结束迭代。
检测触发模块,具体用于,检测用户流流动根据用户流类型触发网络结构调整,用户流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
5.本发明提供的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理装置,执行过程如图7所示,具体为,首先,通过计算模块用于对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并对干扰关系进行排序,并依此对小区进行聚簇;其次,通过聚簇模块,根据计算模块计算出的两两小区之间的干扰关系,对小区进行聚簇,将干扰严重的小区做聚簇处理;再次,通过软合并模块,在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;最后,通过检测触发模块,用于检测用户流,并根据用户流的类型选择触发小区簇结构调整或者软合并结构调整。当用用户流为大范围人流集中流动时出发小区聚簇模块,对小区聚簇结构进行重新调整,当用户流为簇内小范围人流集中流动时出发小区软合并模块,对簇内小区软合并结构进行调整,如此形成一个闭环回路以用户分布为特征动态调整网络结构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,其特征在于,所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依次对小区进行聚簇;在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整;
对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并依此对小区进行聚簇,具体为:
(1)根据SINR值,统计每个小区下的边缘用户;
(2)计算两两小区对彼此边缘用户的平均干扰度或总的干扰度,等效为小区之间的干扰,并作为划分簇的依据;
(3)对小区两两之间的等效干扰关系按照从到小的顺序排序;
(4)以排序之后的干扰关系为基础,找到等效干扰最大一组小区,选择其中之一作为簇头;
(5)遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他基站的干扰,若是,则将基站v归并到簇头所在簇,并清零与基站v相关的所有干扰关系;若不是,则只清零小区v与簇头相关的干扰关系;当所有的v均被执行一遍之后,对剩余的干扰关系重新排序;
(6)重复(4)-(6),直到所有小区都归属于某簇。
2.如权利要求1所述的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,其特征在于,在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构,具体包括:
(1)每个小区簇内初始状态:每一个用户以最大信干噪比SINR值与小区基站产关联,SINR=S/(I+N),其中S为有用信号,I为干扰信号总和,N为噪声;
(2)在每个簇内,基于初始状态,每个用户都划分一个干扰信号集;
(3)根据用户端设定的SINR门限值确定用户是否是边缘用户,如果是边缘用户则进行标记,否则进入下一个用户重复执行;
(4)从对边缘用户产生干扰的基站中,选出对当前用户造成干扰最大的一个基站,并将其归并干扰集合,将干扰集合内的基站与初始关联基站看作一个合并小区,再次执行(3);
(5)统计每一个小区下的干扰用户数量,并依此对每个小区进行排序,以干扰用户最多的小区作为合并的种子小区;
(6)对每个小区以边缘用户干扰集合中对应的最大干扰基站为依据,统计与种子小区拥有最多互相干扰用户的小区,将其软合并为一个软小区,更新软合并之后的用户状态并重新对网络性能值进行评估;若网络性能指标提升,保存当前方案,并重复执行(1)-(7);若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态;
(7)每个簇并行执行,达到网络性能时结束迭代。
3.如权利要求1所述的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法,其特征在于,在时间域上,网络结构会随用户的分布而动态调整为最优结构,人流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
4.一种如权利要求1所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理方法的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统,其特征在于,所述基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统包括:
计算模块,用于对于任意给定的小区及用户分布,以边缘用户干扰特征为依据,等效计算出各小区之间的干扰关系,并对干扰关系进行排序,并依此对小区进行聚簇;
聚簇模块,用于根据计算模块计算出的两两小区之间的干扰关系,对小区进行聚簇,将干扰严重的一组小区做聚簇处理;
软合并模块,用于在小区簇内,根据每个小区内边缘用户数量选择软合并的种子小区,按照种子小区与其他小区之间共同边缘用户的数量选择小区进行软合并,并根据每次软合并后网络性能确定最佳的软合并网络结构;
检测触发模块,用于检测用户流,并根据用户流的类型选择触发小区簇结构调整或者软合并结构调整。
5.如权利要求4所述的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统,其特征在于,所述计算模块用于根据用户SINR值,统计每个小区下的边缘用户;计算两两小区对彼此边缘用户的平均干扰度或总的干扰度,等效为小区之间的干扰,并作为划分簇的依据,并将两两小区之间等效干扰关系,按照从大到小的顺序进行排序。
6.如权利要求4所述的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统,其特征在于,所述聚簇模块用于以排序之后的干扰关系为基础,找到等效干扰最大一组小区,选择其中之一作为簇头;
遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他小区的干扰,若是,则将小区v归并到簇头所在簇,并清零与小区v相关的所有干扰关系;若不是,则只清零小区v与簇头相关的干扰关系;当所有的v均被执行一遍之后,对剩余的干扰关系重新排序;重复遍历剩余的每一个小区v,判断其对簇头的干扰是否大于v对其他小区的干扰,直到所有小区都归属于某簇。
7.如权利要求4所述的基于用户分布的多小区动态软合并的资源管理系统,其特征在于,所述软合并模块用于统计每一个小区下的边缘用户数量,并依此对每个小区进行排序,以边缘用户最多的小区作为合并的种子小区;对每个小区以边缘用户对应的最大干扰小区为依据,统计与种子小区拥有最多互相干扰用户的小区,将其软合并为一个软小区,更新软合并之后的用户状态,并重新对网络性能值进行评估;若网络性能指标提升,保存当前方案;若网络性能指标下降,则回滚到合并之前的状态;每个簇并行执行,达到最佳的网络性能时结束迭代;
所述检测触发模块用于检测用户流流动,根据用户流类型触发网络结构调整,用户流大范围的集中流动会触发小区簇结构调整,簇内小范围的人流的集中流动会触发软合并结构调整。
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