CN113645628B - 基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,实现步骤为:构建干扰冲突图;构建弦化冲突图;计算弦化冲突图的极大团及其负载;获取弦化冲突图的最大独立三元素极大团集合;对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐;为弦化冲突图中微基站到微用户的链路分配子信道。本发明通过构建累积干扰网络构建干扰冲突图,并获取最大独立三元素极大团集合,然后对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐,最后对干扰对齐后的最大独立三元素极大团的顶点分配子信道集合,充分考虑了累积干扰场景存在较大的误差的影响,提高了用户的满意率,进而提高了信道资源的利用率。

Description

基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法
技术领域
本发明属于通信技术领域,涉及一种信道资源分配方法,具体涉及一种基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法。
背景技术
第六代移动通信系统将有极高的节点密度、极高的频带、极高的混合类型的数据量、高度的网络异构性和设备异构性等特点。极高的节点密度带来网络致密化,网络致密化成为未来无线网络发展的方向。随着小区空间复用的增强,小区用户受到的累积干扰不断增加。累积干扰制约了基站向用户端传输的性能,降低了资源利用率,使得在致密网络下的干扰成为制约网络性能的主要因素。
资源分配通过分配正交的资源实现无干扰传输。目前主要的通信信道资源包括频率资源、功率资源等。其中,信道频率资源分配通过分配基站到用户终端设备的带宽和通信信道,避免共享网络中的同信道干扰,从而实现最大化频谱效率。然而指数级激增的用户终端设备数和有限的蜂窝网络的信道频率资源,导致信道资源分配的复杂度增加,且链路利用率降低。
针对上述问题,例如西安电子科技大学在其申请的专利文献“异构网络中基于弦图着色的联合干扰对齐与资源分配方法”(申请号:202110102281.1,申请公布号:CN112954806 A)中,公开了一种异构网络中基于弦图着色的联合干扰对齐与资源分配方法。该方法首先根据用户的子信道数目需求和资源冲突关系构造冲突图,并基于最大基数搜索算法构造弦化冲突图,接着对每一个干扰对齐簇构造转化冲突图,再使用最大加权子图算法计算弦化冲突图以及转化冲突图的满意用户数选取干扰对齐簇,最后基于完美消除序列为每个链路分配子信道。该方法降低了信道资源分配的复杂度,但其存在的不足之处在于,未考虑累积干扰,对于弱干扰累积形成强干扰的场景存在较大的误差,导致信道资源的利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷,提出了一种基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,用于解决现有技术中存在的信道资源利用率较低的技术问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案包括如下步骤:
(1)构建干扰冲突图:
(1a)构建包括宏基站、覆盖半径均为r的I个微基站B={Bi|1≤i≤I}、与B对应的I个微用户H={Hi|1≤i≤I}、K个可用子信道资源R={R1,…,Rk,…,RK}的累积干扰网络;其中,I≥3,Bi表示配置有M根天线且坐标位置服从随机分布的第i个微基站,M≥2,Hi表示Bi对应的配置有N根天线且坐标位置/>服从/>的第i个微用户,Rk表示第k个可用子信道,N≥2,K≥2;
(1b)计算每个微基站Bi与每个微用户Hi之间的距离,并通过/>以及Bi的信号发射功率Pi计算每个微用户Hi受到其对应的微基站Bi的期望信号强度/>,以及每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号强度/>,然后通过/>和/>计算每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号比/>,其中,j∈[1,...,i-1,i+1,...,I]:
其中,α表示值为非负实数的路径损耗参数;
(1c)构建以每个微基站Bi及其对应的微用户Hi的链路为顶点Y={y1,…,yi,…,yI},以每个顶点yi对应的微用户Hi的子信道需求数为顶点权重Z={Z1,…,Zi,…ZI},以每个微用户Hi受到除Bi以外的其它I-1个微基站的干扰信号比满足/>的链路为边的干扰冲突图,其中,Zi表示yi的权重,Γ表示构成冲突的干扰信号比阈值,0<Γ<1;
(2)构建弦化冲突图:
(2a)构建以Bi为行索引、Hi为列索引,以主对角线上的每个元素的值为0,除主对角线以外的每个元素的值为/>的干扰冲突图的I×I维邻接矩阵U,并判断/>是否成立,若是,执行步骤(2b),否则,将不满足条件的/>置0,并执行步骤(2b);
(2b)计算邻接矩阵U每一列元素值的和/>并判断U中是否存在一列元素值的和/>满足/>,t∈I,若是,执行步骤(2c);否则,将所有列的所有元素值置0,并执行步骤(2e);
(2c)判断每一列元素值的和/>是否满足/>,若是,将/>对应的列的所有列元素值置0,并执行步骤(2d),否则,执行步骤(2d);
(2d)找出U中值aB max,H max最大的元素UB max,H max,max∈I,在干扰冲突图中给Bmax所在链路对应的顶点和Hmax所在链路对应的顶点连线形成新的边,将aB max,H max和UB max,H max关于主对角线对称的元素U'B max,H max的值a'B max,H max置0;
(2e)判断邻接矩阵U中每一个是否都为0,若是,则干扰冲突图为累积干扰冲突图,采用最大基数搜索算法对累积干扰冲突图进行弦化,得到弦化冲突图,否则执行步骤(2b);
(3)计算弦化冲突图的极大团及其负载:
(3a)采用最大基数算法计算弦化冲突图的完美消除序列,并根据完美消除序列列举弦化冲突图的极大团,得到极大团集合C={C1,…,Cl,…CL},其中,L表示极大团的个数,L≥2,Cl表示第l个极大团;
(3b)计算每个极大团Cl的负载CLl,得到弦化冲突图的负载集合CL={CL1,…,CLl,…CLL},CLl的计算公式为:
(4)获取弦化冲突图的最大独立三元素极大团集合:
(4a)选取极大团集合C中S个大小为3的三元素极大团G1={g1,g2,…,gs,…gS},并根据gs从极大团集合C选出满足的极大团子集合CL1(gs),以及满足/>的极大团子集合CL2(gs),其中,gs表示第s个三元素极大团;
(4b)选取三元素极大团集合G1中满足存在唯一的CL1(gs)满足CLl(gs)>K,且所有的CL2(gs)满足CLl(gs)-|gs∩CL2(gs)|+2≤K的三元素极大团,组成预选三元素极大团集合G2={g1,…,gs',…,gS'},其中,|·|表示取基数,S'表示集合G2元素个数,gs'表示第s'个预选三元素极大团;
(4c)采用贪婪算法从预选三元素极大团集合G2挑选出最多的满足包含的顶点互不重合且包含的顶点在弦化冲突图中互不相邻的预选三元素极大团,组成最大独立三元素极大团集合G3={g1,g2,…,gs”,…gS”},其中,S”表示最大独立三元素极大团集合元素个数,gs”表示第s”个最大独立三元素极大团;
(5)对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐:
对每个最大独立三元素极大团gs”包含的顶点对应的三个微基站与三个微用户进行干扰对齐,得到干扰对齐后的最大独立三元素极大团集合,其中,gIAs”表示gs”的干扰对齐结果;
(6)为弦化冲突图中微基站到微用户的链路分配子信道:
(6a)根据弦化冲突图的顶点间的邻接关系,对属于gIAs”的不相邻的顶点分配一个大小等于三元素极大团干扰对齐子信道需求数的相同的子信道集合,并按照完美消除序列的逆序,依次给不属于gIAs”的顶点分配一个大小等于该顶点权重值的与邻接顶点已被分配的子信道不相同的子信道集合;
(6b)判断每个不属于gIAs”的顶点是否都被分配了子信道集合,若是,结束分配,否则,给未被分配子信道的顶点重新分配子信道集合。
本发明与现有技术相比,具有如下优点:
本发明通过构建累积干扰网络构建干扰冲突图,并获取基于干扰冲突图的弦化冲突图的最大独立三元素极大团集合,然后对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐,最后根据弦化冲突图的顶点间的邻接关系对干扰对齐后的最大独立三元素极大团的顶点分配子信道集合,充分考虑了累积干扰场景存在较大的误差的影响,提高了用户的满意率,进而提高了信道资源的利用率。
附图说明
图1是本发明的实现流程图;
图2是本发明与现有技术用户满意率的仿真结果对比图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明作进一步详细描述:
参照图1,本发明包括如下步骤:
步骤1)构建干扰冲突图:
(1a)构建包括宏基站、覆盖半径均为r=20m的I个微基站B={Bi|1≤i≤I}、与B对应的I个微用户H={Hi|1≤i≤I}、K个可用子信道资源R={R1,…,Rk,…,RK}的累积干扰网络;其中,I=15,Bi表示配置有M根天线且坐标位置服从在100×100m2正方形范围内随机分布的第i个微基站,M=2,Hi表示Bi对应的配置有N根天线且坐标位置/>服从的第i个微用户,Rk表示第k个可用子信道,N=2,K=3;
(1b)计算每个微基站Bi与每个微用户Hi之间的距离并通过/>以及Bi的信号发射功率Pi计算每个微用户Hi受到其对应的微基站Bi的期望信号强度/>,以及每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号强度/>,然后通过/>和/>计算每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号比/>,其中,j∈[1,...,i-1,i+1,...,I]:
其中,α=3表示值为非负实数的路径损耗参数,Pi随机取10~20mW;
(1c)构建以每个微基站Bi及其对应的微用户Hi的链路为顶点Y={y1,…,yi,…,yI},以每个顶点yi对应的微用户Hi的子信道需求数为顶点权重Z={Z1,…,Zi,…ZI},以每个微用户Hi受到除Bi以外的其它I-1个微基站的干扰信号比满足/>的链路为边的干扰冲突图,干扰冲突图的每条边表示对应链路存在强干扰,每条边的两个顶点需进行干扰对齐的信道资源分配以提高用户满意率,其中,Zi表示yi的权重,Γ表示构成冲突的干扰信号比阈值,当链路的干扰信号比/>时链路之间存在强干扰,当链路的干扰信号比时链路之间存在弱干扰,Γ=0.1;
步骤2)构建弦化冲突图:
(2a)选择部分弱干扰,将其视作可以通过分配子信道消除的强干扰,同时为这些弱干扰所在链路构建边,并将未被选择的弱干扰忽略,使得同一微用户收到的弱干扰的干扰信号强度之和小于构成冲突的干扰信号比阈值,从而达到消除弱干扰的目的。为了能清楚的分析每个微基站和微用户的链路的干扰信号比,构建以Bi为行索引、Hi为列索引,以主对角线上的每个元素的值为0,除主对角线以外的每个元素的值为/>的干扰冲突图的I×I维邻接矩阵U,并判断/>是否成立,若是,满足条件的/>对应的链路之间存在弱干扰或者不存在干扰,执行步骤(2b),否则,不满足条件的/>对应的链路之间存在强干扰,但由于在构建干扰冲突图时已将这些链路对应的边连接,不需要通过邻接矩阵再次连接边,因此将不满足条件的/>置0,并执行步骤(2b);
(2b)计算邻接矩阵U每一列元素值的和/>并判断U中是否存在一列元素值的和/>满足/>,t∈I,若是,存在满足条件的列对应的微用户Ht收到除Bt外的微基站的干扰信号强度之和大于构成冲突的干扰信号比阈值,对微用户Ht的弱干扰累积形成累积干扰,并执行步骤(2c);否则,不存在满足条件的列,无法形成累积干扰,因此不满足条件的列对应的微用户收到的干扰可以忽略,将所有列的所有元素值置0,并执行步骤(2e),其中,Ht表示满足/>的列对应的微用户,Bt表示Ht对应的微基站;
(2c)判断每一列元素值的和/>是否满足/>,若是,满足条件的列对应的微用户收到的干扰可以忽略,将/>对应的列的所有列元素值置0,并执行步骤(2d),否则,执行步骤(2d);
(2d)为了得到最大的用户满意度,应构建最少的边,为了使用最少的边限制干扰,按照干扰信号比从大到小的顺序连边。找出U中值aB max,H max最大的元素U'B max,H max,max∈I,在干扰冲突图中给Bmax所在链路对应的顶点和Hmax所在链路对应的顶点连线形成新的边,将aB max,Hmax和UB max,H max关于主对角线对称的元素U'B max,H max的值a'B max,H max置0;
(2e)判断邻接矩阵U中每一个是否都为0,若是,则干扰冲突图为累积干扰冲突图,采用最大基数搜索算法对累积干扰冲突图进行弦化,得到弦化冲突图,否则执行步骤(2b);
步骤3)计算弦化冲突图的极大团及其负载:
(3a)每个极大团表示极大团的顶点两两之间存在冲突,需要给顶点分配子信道以消除冲突。但是直接列举极大团复杂度高,而完美消除序列可以在多项式时间内列举极大团。采用最大基数算法计算弦化冲突图的完美消除序列,并根据完美消除序列列举弦化冲突图的极大团,得到极大团集合C={C1,…,Cl,…CL},其中,L表示极大团的个数,L≥2,Cl表示第l个极大团;
(3b)计算每个极大团Cl的负载CLl,得到弦化冲突图的负载集合CL={CL1,…,CLl,…CLL},CLl的计算公式为:
步骤4)获取弦化冲突图的最大独立三元素极大团集合:
(4a)选取极大团集合C中S个大小为3的三元素极大团G1={g1,g2,…,gs,…gS},并根据gs从极大团集合C选出满足的极大团子集合CL1(gs),以及满足/>的极大团子集合CL2(gs),其中,gs表示第s个三元素极大团;
(4b)选取三元素极大团集合G1中满足存在唯一的CL1(gs)满足CLl(gs)>K,且所有的CL2(gs)满足CLl(gs)-|gs∩CL2(gs)|+2≤K的三元素极大团,组成预选三元素极大团集合G2={g1,…,gs',…,gS'},累积干扰网络对满足条件的预选三元素极大团gs'包含的顶点对应的三个微基站与三个微用户进行干扰对齐比不进行干扰对齐有更高的满意用户率,其中,|·|表示取基数,S'表示集合G2元素个数,gs'表示第s'个预选三元素极大团;
(4c)为提高用户满意率,需要选出尽可能多的预选三元素极大团进行干扰对齐,采用贪婪算法从预选三元素极大团集合G2挑选出最多的满足包含的顶点互不重合且包含的顶点在弦化冲突图中互不相邻的预选三元素极大团,组成最大独立三元素极大团集合G3={g1,g2,…,gs”,…gS”},其中,S”表示最大独立三元素极大团集合元素个数,gs”表示第s”个最大独立三元素极大团;
步骤5)对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐:
对每个最大独立三元素极大团gs”包含的顶点对应的三个微基站与三个微用户进行干扰对齐,以消除微基站对其不对应的微用户的干扰,得到干扰对齐后的最大独立三元素极大团集合其中,gIAs″表示gs”的干扰对齐结果;
步骤6)为弦化冲突图中微基站到微用户的链路分配子信道:
(6a)根据弦化冲突图的顶点间的邻接关系,由于gIAs″间的顶点互不邻接,对属于gIAs”的顶点分配一个大小等于三元素极大团干扰对齐子信道需求数的相同的子信道集合,并按照完美消除序列的逆序,依次给不属于gIAs”的顶点分配一个大小等于该顶点权重值的与邻接顶点已被分配的子信道不相同的子信道集合;
(6b)由于构建累积干扰冲突图和构建弦化冲突图时对干扰的限制过于严格,导致部分顶点未成功分配子信道,因此需要对现有的子信道分配进行修正,判断每个不属于gIAs”的顶点是否都被分配了子信道集合,若是,结束分配,否则,给未被分配子信道的顶点重新分配子信道集合,具体步骤为:
(6b1)列举未被分配子信道的顶点Y'={Y'1,…,Y'q,…,Y'Q},并搜索每个顶点Y'q在干扰冲突图中的邻接顶点,得到邻接顶点集合adj(Y'q)={adj(Y'q)1,…,adj(Y'q)p,…,adj(Y'q)P},其中,Y'q表示第q个未被分配子信道的顶点,Q表示未被分配子信道的顶点数,adj(Y'q)p表示Y'q在干扰冲突图中第p个邻接顶点,P表示Y'q在干扰冲突图的邻接顶点数;
(6b2)计算分配给每个Y'q邻接顶点的子信道集合R(adj(Y'q))=R(adj(Y'q)1)∪…∪R(adj(Y'q)p)∪…∪R(adj(Y'q)P),并计算未分配给Y'q邻接顶点的子信道集合R(Y'q)=R-R(adj(Y'q));
(6b3)判断|R(Y'q)|是否大于等于Y'q的权重且分配子信道后每个顶点收到的相同子信道的干扰信号比之和小于Γ,若是,则存在未被adj(Y'q)p占用的足够Y'q分配的子信道集合,从R(Y'q)选出一个大小等于该顶点权重值的子信道集合分配给Y'q,否则,不分配信道。
本发明提高了在相同的信道资源条件下分配信道资源的用户满意率,进而提高了信道资源的利用率。
下面结合仿真实验对本发明的效果做进一步的说明:
1.仿真实验条件:
仿真实验的硬件平台为:处理器为Inter Xeon Silver 4208CPU,主频为2.1GHz,内存128G。
仿真实验的软件平台为:Windows10操作系统MATLAB R2016a和python3.7。每次仿真实验的微基站数目依次为5,10,15,20,25,30,35,40,45,50。
2.仿真内容及其结果分析:
对本发明和现有的异构网络中基于弦图着色的联合干扰对齐与资源分配方法的用户满意率进行对比仿真,其结果如图2所示。
参照图2,横坐标表示累积干扰网络中的微基站数目,纵坐标表示用户满意率。其中以带星号的曲线标示的曲线表示采用现有技术的仿真结果曲线,以带圆圈曲线标示的曲线表示采用本发明仿真结果曲线。
从图2中可知,当微基站的数目大于等于15个时,本发明的用户满意率明显高于现有技术得到的用户满意率。
以上仿真实验结果表明,本发明利用基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,解决了现有技术无法适用于累积干扰网络场景,信道资源有限、用户密集时导致用户满意率低,进而提高了信道资源的利用率。

Claims (3)

1.一种基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)构建干扰冲突图:
(1a)构建包括宏基站、覆盖半径均为r的I个微基站B={Bi|1≤i≤I}、与B对应的I个微用户H={Hi|1≤i≤I}、K个可用子信道资源R={R1,…,Rk,…,RK}的累积干扰网络;其中,I≥3,Bi表示配置有M根天线且坐标位置服从随机分布的第i个微基站,M≥2,Hi表示Bi对应的配置有N根天线且坐标位置/>服从/>的第i个微用户,Rk表示第k个可用子信道,N≥2,K≥2;
(1b)计算每个微基站Bi与每个微用户Hi之间的距离并通过/>以及Bi的信号发射功率Pi计算每个微用户Hi受到其对应的微基站Bi的期望信号强度/>以及每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号强度/>然后通过/>和/>计算每个微用户Hi受到除Bi以外的其它每个微基站Bj的干扰信号比/>其中,j∈[1,...,i-1,i+1,...,I]:
其中,α表示值为非负实数的路径损耗参数;
(1c)构建以每个微基站Bi及其对应的微用户Hi的链路为顶点Y={y1,…,yi,…,yI},以每个顶点yi对应的微用户Hi的子信道需求数为顶点权重Z={Z1,…,Zi,…ZI},以每个微用户Hi受到除Bi以外的其它I-1个微基站的干扰信号比满足/>的链路为边的干扰冲突图,其中,Zi表示yi的权重,Γ表示构成冲突的干扰信号比阈值,0<Γ<1;
(2)构建弦化冲突图:
(2a)构建以Bi为行索引、Hi为列索引,以主对角线上的每个元素的值为0,除主对角线以外的每个元素的值为/>的干扰冲突图的I×I维邻接矩阵U,并判断/>是否成立,若是,执行步骤(2b),否则,将不满足条件的/>置0,并执行步骤(2b);
(2b)计算邻接矩阵U每一列元素值的和/>并判断U中是否存在一列元素值的和/>满足/>t∈I,若是,执行步骤(2c);否则,将所有列的所有元素值置0,并执行步骤(2e);
(2c)判断每一列元素值的和/>是否满足/>若是,将/>对应的列的所有列元素值置0,并执行步骤(2d),否则,执行步骤(2d);
(2d)找出U中值aB max,H max最大的元素UB max,H max,max∈I,在干扰冲突图中给Bmax所在链路对应的顶点和Hmax所在链路对应的顶点连线形成新的边,将aB max,H max和UB max,H max关于主对角线对称的元素U'B max,H max的值a'B max,H max置0;
(2e)判断邻接矩阵U中每一个是否都为0,若是,则干扰冲突图为累积干扰冲突图,采用最大基数搜索算法对累积干扰冲突图进行弦化,得到弦化冲突图,否则执行步骤(2b);
(3)计算弦化冲突图的极大团及其负载:
(3a)采用最大基数算法计算弦化冲突图的完美消除序列,并根据完美消除序列列举弦化冲突图的极大团,得到极大团集合C={C1,…,Cl,…CL},其中,L表示极大团的个数,L≥2,Cl表示第l个极大团;
(3b)计算每个极大团Cl的负载CLl,得到弦化冲突图的负载集合CL={CL1,…,CLl,…CLL},CLl的计算公式为:
(4)获取弦化冲突图的最大独立三元素极大团集合:
(4a)选取极大团集合C中S个大小为3的三元素极大团G1={g1,g2,…,gs,…gS},并根据gs从极大团集合C选出满足的极大团子集合CL1(gs),以及满足的极大团子集合CL2(gs),其中,gs表示第s个三元素极大团;
(4b)选取三元素极大团集合G1中满足存在唯一的CL1(gs)满足CLl(gs)>K,且所有的CL2(gs)满足CLl(gs)-|gs∩CL2(gs)|+2≤K的三元素极大团,组成预选三元素极大团集合G2={g1,…,gs',…,gS'},其中,|·|表示取基数,S'表示集合G2元素个数,gs'表示第s'个预选三元素极大团;
(4c)采用贪婪算法从预选三元素极大团集合G2挑选出最多的满足包含的顶点互不重合且包含的顶点在弦化冲突图中互不相邻的预选三元素极大团,组成最大独立三元素极大团集合G3={g1,g2,…,gs”,…gS”},其中,S”表示最大独立三元素极大团集合元素个数,gs”表示第s”个最大独立三元素极大团;
(5)对每个最大独立三元素极大团包含顶点对应的微基站和微用户进行干扰对齐:
对每个最大独立三元素极大团gs”包含的顶点对应的三个微基站与三个微用户进行干扰对齐,得到干扰对齐后的最大独立三元素极大团集合其中,gIAs”表示gs”的干扰对齐结果;
(6)为弦化冲突图中微基站到微用户的链路分配子信道:
(6a)根据弦化冲突图的顶点间的邻接关系,对属于gIAs”的不相邻的顶点分配一个大小等于三元素极大团干扰对齐子信道需求数的相同的子信道集合,并按照完美消除序列的逆序,依次给不属于gIAs”的顶点分配一个大小等于该顶点权重值的与邻接顶点已被分配的子信道不相同的子信道集合;
(6b)判断每个不属于gIAs”的顶点是否都被分配了子信道集合,若是,结束分配,否则,给未被分配子信道的顶点重新分配子信道集合。
2.根据权利要求1所述的基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,其特征在于,步骤(1b)中所述的计算每个微基站Bi与每个微用户Hi之间的距离计算公式为:
3.根据权利要求1所述的基于累积干扰网络干扰对齐的信道资源分配方法,其特征在于,步骤(6b)中所述的给未被分配子信道的顶点重新分配子信道集合,实现步骤为:
(6b1)列举未被分配子信道的顶点Y'={Y'1,…,Y'q,…,Y'Q},并搜索每个顶点Y'q在干扰冲突图中的邻接顶点,得到邻接顶点集合adj(Y'q)={adj(Y'q)1,…,adj(Y'q)p,…,adj(Y'q)P},其中,Y'q表示第q个未被分配子信道的顶点,Q表示未被分配子信道的顶点数,adj(Y'q)p表示Y'q在干扰冲突图中第p个邻接顶点,P表示Y'q在干扰冲突图的邻接顶点数;
(6b2)计算分配给每个Y'q邻接顶点的子信道集合R(adj(Y'q))=R(adj(Y'q)1)∪…∪R(adj(Y'q)p)∪…∪R(adj(Y'q)P),并计算未分配给Y'q邻接顶点的子信道集合R(Y'q)=R-R(adj(Y'q));
(6b3)判断|R(Y'q)|是否大于等于Y'q的权重且分配子信道后每个顶点收到的相同子信道的干扰信号比之和小于Γ,若是,从R(Y'q)选出一个大小等于该顶点权重值的子信道集合分配给Y'q,否则,不分配信道。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115085781B (zh) * 2022-06-10 2023-09-08 西安电子科技大学 基于最大独立集的mimo ic链式干扰对齐方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2826240A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Research In Motion Limited Mixed rank downlink multi-user interference alignment scheme
WO2014110794A1 (zh) * 2013-01-18 2014-07-24 华为技术有限公司 资源分配方法及装置
CN105517167A (zh) * 2015-12-17 2016-04-20 西安电子科技大学 一种密集异构蜂窝网络中面向干扰对齐的资源管理方法
CN106851658A (zh) * 2016-12-12 2017-06-13 南京邮电大学 基于图论的ofdma两层网络的频谱分配方法
CN112367105A (zh) * 2020-10-09 2021-02-12 西北大学 低开销拓扑干扰对齐和功率优化方法、系统、设备及应用
CN112954806A (zh) * 2021-01-26 2021-06-11 西安电子科技大学 异构网络中基于弦图着色的联合干扰对齐与资源分配方法
CN113115401A (zh) * 2021-05-11 2021-07-13 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150073739A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 경상대학교산학협력단 기회적 하향링크 간섭 정렬

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2826240A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Research In Motion Limited Mixed rank downlink multi-user interference alignment scheme
WO2014110794A1 (zh) * 2013-01-18 2014-07-24 华为技术有限公司 资源分配方法及装置
CN105517167A (zh) * 2015-12-17 2016-04-20 西安电子科技大学 一种密集异构蜂窝网络中面向干扰对齐的资源管理方法
CN106851658A (zh) * 2016-12-12 2017-06-13 南京邮电大学 基于图论的ofdma两层网络的频谱分配方法
CN112367105A (zh) * 2020-10-09 2021-02-12 西北大学 低开销拓扑干扰对齐和功率优化方法、系统、设备及应用
CN112954806A (zh) * 2021-01-26 2021-06-11 西安电子科技大学 异构网络中基于弦图着色的联合干扰对齐与资源分配方法
CN113115401A (zh) * 2021-05-11 2021-07-13 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Topological Interference Management With Transmitter Cooperation for MIMO Interference Channels;WEI LIU等;《IEEE》;全文 *
超密集网络中小区分簇的资源分配仿真;刘亚非;滕得阳;王琼;周朋光;;计算机仿真(11);全文 *

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