[发明专利]一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法

说明书

一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法，属于无线通信技术领域，解决如何在频谱资源受限的情况下，提升接入用户数并保证接入用户的QoS需求得到满足的问题，通过弦化冲突图并列举弦图中的极大团，随后计算每个用户的RB数目及“负面效应”量化值并利用这两项值作为接入控制的依据，对每个用户进行接入或拒绝的判定。在接入控制考虑用户的QoS需求，该方法最终可使网络中最大保障QoS用户数目最大化；本发明的接入控制方法简洁易懂，通用性强，可适用于移动通信网络网络；同时方法具备多项式级复杂度，可用于大连接和海量数据场景，极大地减轻通信系统中硬件设备的负荷。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法。

背景技术

接入控制是通信系统为了避免业务过载而采取的一种技术，其目的是提高无线资源的利用率，同时保障高优先级用户的接入优先权等。通过综合考虑网络的负载状况、资源使用情况以及用户优先级等因素，接入控制方案可决定允许或拒绝为新用户建立无线承载。近年来，移动通信设备及业务数据量皆迎来了大规模爆发，有限的频谱资源显得弥足珍贵，此时接入控制方案的选择对于通信系统的性能具有重要影响。从运营商的角度出发，如何提高频谱资源的复用率，使收益最大化为其最终目的。从用户的角度的出发，服务质量(QoS，Quality of Service)直接关系到其对运行商的选择。综上，在频谱资源受限的情况下，应当尽力提升接入用户数并保证接入用户的QoS需求得到满足。

现有技术中，公开日期为2006年1月的文献《基于用户区分的无线蜂窝网络的呼叫接入控制》(桂宁等，中南大学信息科学与工程学院)，该文献论文提出了一个基于用户区分的无线蜂窝网络的呼叫接入控制方法，提出了一个新的QoS参数CBP，使得VIP用户享有比普通用户更高的优先级，为VIP用户提供更好的服务。申请号为201310558172.6、公开日为2014年2月12日的中国发明专利申请《一种大规模异构蜂窝网络中最大化系统效益的优化方法》，提供了一种在异构蜂窝网络中通过基站分配和用户传输功率控制实现以最小总传输功率最大化系统效益的优化方法；包括以下步骤:(1)异构蜂窝网络中通过基站分配和用户传输功率控制实现以最小总传输功率最大化系统效益,其中,优化问题描述为一个多目标优化；(2)将问题P1转化为基站分配和用户传输功率控制的联合优化问题；(3)采用基于联盟形成游戏和模拟退火的功率控制系统效益最大化方法，问题P2获得最优解(X^(k-1),P^(k-1))。上述文献的接入控制方案以提高网络容量或用户公平性为设计目标，然而忽略对接入用户数的优化。

因此，如何在频谱资源受限的情况下，提升接入用户数并保证接入用户的QoS需求得到满足成为当前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于如何在频谱资源受限的情况下，提升接入用户数并保证接入用户的QoS需求得到满足。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种蜂窝网络中最大化满意用户数的接入控制方法，包括以下步骤：

S1、以小区基站间距离或接收到的信干噪比作为是否干扰的判断标准，构造网络的小区干扰图；

S2、将干扰图转化为描绘用户间的冲突关系的用户冲突图；

S3、通过添加虚拟边，将用户的冲突图进行弦化并列举极大团；

S4、计算网络中每位用户所需的资源块数目，拒绝所需RB数目大于系统可用RB总数的用户，同时将该用户从与之相关的极大团中移除；

S5、计算每个极大团的负载，若极大团的负载大于系统可用RB总数，根据用户优先级及“负面效应”对用户进行接入控制，并得到网络最终的接入用户集合和接入控制向量。