1.一种密集网络中基于虚拟小区的干扰管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
101、建立用户分布库,所述用户分布库包括成功构建了虚拟小区的用户的集合,即用于机器学习中的预测训练集合,所述用户的集合包括用户位置信息、用户被分配到的资源情况,用集合 表示第χ个小区内的第j个用户的所有情况,若χ=0则表示为宏小区,则代表某时刻的用户分布情况;
102、采用基于Adaboost的分布预测方法对步骤101中建立的用户分布库 进行分布预测,若预测成功,得到结果为 和π*n,χ,j,其中π*n,χ,j表示资源使用情况,则按照库中π*n,χ,j给出的频率资源和功率进行分配,否则跳转至步骤103,建立虚拟小区;n∈{1,2…,N},N为虚拟小区可以使用的PRB数量;
103、根据系统的用户分布 构建虚拟小区的步骤;
104、对步骤103建立的虚拟小区进行资源分配的步骤,依次进行基于优先级的PRB分配步骤、基于最小干扰的功率分配步骤和虚拟小区功率补分配步骤,步骤104中所述的基于优先级的PRB分配步骤具体为:
首先定义虚拟小区中间距di,j表示虚拟小区内的第i和第j两个用户之间的距离,同时,通过感知技术统计在虚拟小区内使用相同PRB的用户的数量并用变量Si表示虚拟小区中第i个用户使用PRB的情况,于是有:di=∑di,j表示第i个用户和虚拟小区中其他使用相同PRB资源的所有用户的距离之和;赋值i={1,2,…,Nk}计算Si和di,Nk表示虚拟小区中的用户数量;
B1、判断当前用户是否和其他已分配PRB的用户处于相同家庭基站,如果处在相同基站,则为这些用户分配不重复PRB;如果不处在同一家庭基站则进入步骤B2;
B2、判断Si的值是否大于其他未分配PRB的用户,则优先为这个用户分配不重复PRB;如果其值不大于其他未分配的用户,则进入B3,变量Si表示虚拟小区中第i个用户使用PRB的情况;
B3、判断di,如果其值小于其他未分配PRB的用户,则优先为这个用户分配不重复的PRB;
di表示第i个用户和虚拟小区中其他使用相同PRB资源的所有用户的距离之和,如果其值不小于其他未分配PRB的用户,则判断当前是否还有剩余的不重复PRB资源,如果有,那么为这个用户分配不重复的PRB;输出用户占用PRB信息λn,k;
步骤104中所述的基于最小干扰的功率分配步骤具体为:
C1、建立P1优化模型的方法;
s.t.
式中,Cmin表示每个用户的容量,Pmax表示功率最大值,Ωn,k为虚拟小区中第k个用户在占用第n个PRB时的干扰因子,它仅是通过位置信息和λn,k来确定的;N为虚拟小区可以使用的PRB数量;Cn,k为第k个用户的容量;Pn,k为第k个用户的功率;
C2、优化求解后得到关于功率分配的最优解:
其中[x]+=max(0,x);α、β为拉格朗日乘子; 表示第k个用户的功率分配的最优解:Ωn,k为虚拟小区中第k个用户在占用第n个PRB时的干扰因子,Gn,k表示第k个用户在占用第n个PRB时的信道增益,σ2表示方差;
步骤104中所述的虚拟小区功率补分配步骤包括以下步骤:
E1、对经过基于最小干扰的功率分配步骤后剩余的功率余量可以表示为:E2、对步骤E1的功率余量建立以下优化模型:
s.t.
0≤Pi≤Pmax
其中Ψi表示虚拟小区内的第i个用户虚拟小区的路损和其受到的干扰的总和因子,求解得到功率分配;Pi表示第i个用户分配的功率,Pmax表示得到用户分布和资源使用方式,并将用户分布和资源使用方式存入步骤101建立的用户分布库中完成虚拟小区的分配。
2.根据权利要求1所述的一种密集网络中基于虚拟小区的干扰管理方法,其特征在于,步骤103根据系统的用户分布 构建虚拟小区的步骤具体包括;
A1、设定虚拟小区初始半径R以及最大无干扰用户数量N,即系统最大PRB数;搜寻整个系统中在以R为半径的圆的范围内宏用户和所有区域内异构小蜂窝用户总数大于N的地区;
A2、计算相邻虚拟小区的中心间距,设定两个相邻虚拟小区的中心间距不小于 将符合要求的虚拟小区进行编号,表示为:VCm,输出成功构建的虚拟小区。