[发明专利]一种能量效率优化和资源分配的方法及其系统

说明书

本发明提供一种能量效率优化和资源分配的方法，包括：计算小型基站使用授权频谱的用户在子信道上接收到的信干噪比；计算小型基站使用未授权频谱的用户在子信道上接收到的信干噪比；由小型基站的用户的容量计算小型基站里的所有用户的总的容量；计算得到效用函数；将等价目标函数进行重写；根据定义的吞吐量函数以及用户的平均吞吐量将优化问题进行重写；根据小型基站的用户的流量到达将优化问题再次进行重写；利用李雅普诺夫优化得到三个子问题的解。本发明还提供一种能量效率优化和资源分配的系统。本发明提供的技术方案可以在各种约束的限制下，实现效用性能的提升和能量效率延迟均衡。

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种能量效率优化和资源分配的方法及其系统。

背景技术

思科视觉网络指数(Visual Networking Index，VNI)全球移动数据流量预测的最新报告显示，2020年全球七成人口将成为移动互联用户并且人均拥有1.5个互联产品，而智能设备、移动视频和4G网络的增长将在未来五年推动移动数据流量增长八倍，这其中蕴藏的发展潜力给通信行业带来了前所未有的挑战，当前的无线通信技术在频谱效率上已经接近极限，长期演进(Long Term Evolution，LTE)授权频谱资源已经非常拥挤。

为了进一步提高频谱资源的利用率，可以考虑使用非授权频段来为用户提供数据服务。2013年底，华为、爱立信等公司在第三代合作伙伴项目(3rd GenerationPartnershipProject，3GPP)中提出了LTE非授权频段接入(Licensed Assisted Access，LAA)的技术需求。LAA技术将LTE系统的工作频段拓展至资源丰富且免费的非授权频段，有望大幅降低频率资源获取成本，有效分流网络负荷，减轻网络扩容压力。

因此，针对未来移动通信网络的未来发展状况，需要提出一种新颖能量效率优化和资源分配方法，如何将能量效率优化问题分解成三个子问题，如何在各种约束的限制下实现效用性能的提升和能量效率延迟均衡一直是业界亟需改进的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能量效率优化和资源分配的方法及其系统，旨在解决如何在各种约束的限制下实现效用性能的提升和能量效率延迟均衡的技术问题。

本发明提出一种能量效率优化和资源分配的方法，其中，所述方法包括：

步骤一：计算小型基站使用授权频谱的用户在子信道上接收到的信干噪比；

步骤二：计算所述小型基站使用未授权频谱的用户在子信道上接收到的信干噪比；

步骤三：由所述小型基站的用户的容量计算所述小型基站里的所有用户的总的容量；

步骤四：计算得到效用函数；

步骤五：将等价目标函数进行重写；

步骤六：根据定义的吞吐量函数以及用户的平均吞吐量将优化问题进行重写；

步骤七：根据所述小型基站的用户的流量到达将所述优化问题再次进行重写；

步骤八：利用李雅普诺夫优化得到三个子问题的解。

优选的，在步骤一中，K个所述小型基站覆盖一个宏基站和一个WIFI，每一个小型基站服务相同数量的用户数量U，而且每一个小型基站都可以利用授权频谱和未授权频谱服务用户，每一个小型基站有N₁个授权子信道和N₂个未授权子信道，

其中，计算小型基站使用授权频谱的用户u在子信道n上接收到的信干噪比为：其中，令和分别表示所述小型基站的用户u在子信道n上的信道增益和功率，表示到所述宏基站到所述小型基站的用户u在子信道n上的增益，表示所述宏基站信道n的传输功率。