[发明专利]一种低复杂度的基于认知的家庭基站频谱资源分配方法

摘要

本发明涉及一种低复杂度的基于认知的家庭基站频谱资源分配方法属于无线通信领域，该方法包括网络的宏小区层采用部分频率复用的方法将宏小区分为中心区域和边缘区域，中心区域使用整个频谱，边缘区域分别使用频谱的三个正交子频段；对家庭基站采用轮询机制顺次对家庭小区中的家庭用户进行资源分配，家庭用户使用整个频段；家庭基站是孤立的基站在进行资源分配是只需要考虑宏小区中用户对家庭小区中的干扰；否则，资源块分配则除了考虑宏小区用户的干扰以外还要考虑与家庭基站Nj所在的家庭小区有重合区域的家庭小区中用户的干扰。本发明提出的方法复杂度低、易操作，并且有效地避免了干扰，提高了频谱利用效率。

主权项

一种低复杂度的基于认知的家庭基站频谱资源分配方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：(1)网络的宏小区层采用部分频率复用的方法，以宏基站所在位置为中心，R米为半径做圆将宏小区分为中心区域和边缘区域，圆以外定义为边缘区域，圆以内定义为中心区域，中心区域使用整个频谱B，边缘区域分别使用频谱B的三个正交子频段fa、fb、fc，分配给用户的最小无线资源定义为资源块，并将可分配的资源块编号，建立资源块位置编号索引表,AD1、AD2…ADi…ADp；(2)对每个宏用户进行资源块的分配，具体方法为：宏基站将各传输增益的频谱资源块分配给该传输增益对应的宏用户，直到完成所有宏用户对应的资源块分配；(3)对家庭基站编号N1、N2…Nj…Nf，家庭基站采用轮询机制顺次对家庭小区中的家庭用户进行资源分配，家庭用户使用整个频段B；(4)假设时刻T时由家庭基站Nj(0≤j≤f)对它覆盖范围内的家庭用户进行资源块分配，首先家庭基站先通过自身的认知功能判断家庭基站Nj周围是否存在相邻家庭基站与家庭基站Nj的覆盖有重合区域，如果家庭基站Nj周围的相邻家庭基站与家庭基站Nj的覆盖范围没有重合区域，则家庭基站Nj是孤立的基站，跳到步骤(5)，否者跳到步骤(6)；(5)家庭基站Nj是孤立的基站，资源块分配具体包括：(5‑1)家庭基站对来自于附近宏用户反馈信号的干扰功率进行估计，如果接收到的干扰功率超过一个设定的阈值β，β取值范围为‑70dBm～‑90dBm，表示该资源块已经被附近宏用户占用，则将资源块位置编号索引表中ADi对应资源块位置标记为ADocp，其余的资源块位置标记为ADnocp；(5‑2)索引表中的编号对应资源块位置标记为ADocp的用ADx代表，索引中的编号对应资源块位置标记为ADnocp的用ADy代表，求出相邻编号ADx，编号ADy的最大值max|ADx‑ADy|，将取最大值时的编号ADy对应的资源块分配给家庭小区的家庭用户使用，如果取得最大值时对应的编号ADy有多个值，则随机安排其中一个给家庭用户使用；(5‑3)将索引表中该位置标记由ADnocp更改为ADocp；(5‑4)重复步骤(5‑2)—(5‑3)，直到将该家庭小区中所有的用户都分配完；(6)家庭基站Nj周围的相邻家庭基站与家庭基站Nj的覆盖范围有重合区域，资源块分配具体包括：(6‑1)家庭基站对来自于附近宏用户反馈信号的干扰功率进行估计，如果接收到的干扰功率超过一个设定的阈值β，β取值范围为‑70dBm～‑90dBm，表示该资源块已经被附近宏用户占用，则将资源块位置编号索引中ADi对应资源块位置标记为ADocp，其余的资源块位置标记为ADnocp；(6‑2)再进一步检测标记为ADnocp的资源块，得到每个资源块中有用信号和干扰的比值，将该比值和预先设定的阈值α，α10dB～40dB进行比较；(6‑3)把比值小于阈值α的资源块对应的资源块位置编号索引表中的相应位置标记改为ADocp；(6‑4)索引表中的编号对应资源块位置标记为ADocp的用ADx代表，索引中的编号对应资源块位置标记为ADnocp的用ADy代表，求出相邻编号ADx，编号ADy的最大值max|ADx‑ADy|，将取最大值时的编号ADy对应的资源块分配给家庭小区的家庭用户使用，如果取得最大值时对应的编号ADy有多个值，则随机安排其中一个给家庭用户使用；(6‑5)将索引表中该位置标记由ADnocp更改为ADocp；(6‑6)然后重复步骤(6‑4)—(6‑5)，直到将该家庭小区中所有的家庭用户都分配完；(7)等待一段时间到下一时刻T+t，0<t≤500ms，进行下一个家庭基站Nj+1的用户进行资源分配，跳转回步骤(4)，直到对所有家庭基站覆盖范围内的家庭用户进行资源块分配结束。