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专利号: 2016103010076
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,在一个宏小区中部署多个微小区接入点,微小区接入点与宏小区基站通过无线回程链路连接,无线回程链路与无线接入网络共享频谱资源,宏小区基站利用统计信道状态信息设计频谱资源分配方法;具体如下:步骤一、将用户终端分为两组,一组直接接入宏小区基站,称为宏小区用户,另一组接入微小区接入点,称为微小区用户;其中,微小区接入点是通过无线回程链路与宏小区基站相连接;

步骤二、宏小区基站和微小区接入点分别为宏小区用户和微小区用户提供通信服务;

步骤三、宏小区基站利用统计信道状态信息,计算最优分配系数η*,并根据η*值分配频谱资源,其中,无线回程链路占用比例为η*,剩余的频谱用于无线接入网络;

步骤三中,宏小区基站计算最优分配系数η*是依据“系统速率最大化”原则,即*η=arg max0≤η≤1{R(η)},

η∈{0,ηα,ηβ,ηπ};

其中, β1与β2为权重系数,满足

0≤β1≤1,0≤β2≤1,β1+β2=1;

为宏小区基站到第k个宏小区用户的下行速率,k∈

{1,2,…,E}, 为第k个宏小区用户到宏小区基站的上行速率,E为宏小区用户数目;

代表第s个微小区接入点到第s个微小区

用户的下行速率,s∈{1,2,…,L}, 代表回程链路上宏小区基站到第s个微小区接入点的下行速率, 代表第s个微小区用户到第s个微小区接入点的上行速率, 代表回程链路上第s个微小区接入点到宏小区基站的上行速率,L为微小区用户数目;

ηs是满足 的解;

η′s是满足 的解;

ηπ是满足如下关于η方程的解:

其中,η表示无线回程链路占用频谱资源比例,

表示第k个宏小区用户的下行信道信

干噪比, 表示回程链路上第s个微小区可接入点的下行信道信干噪比, 表示第k个宏小区用户的上行信道信干噪比, 表示回程链路上第s个微小区可接入点的上行信道信干噪比,且 都是利用统计信道状态信息计算得到。

2.根据权利要求1所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,步骤一中,用户终端的分组是依据用户终端的移动速度,当用户终端移动速度大于等于设定的临界值时,则直接接入宏小区基站,当用户终端移动速度小于设定的临界值时,则接入微小区接入点,每一个微小区接入点只服务一个离它最近的微小区用户。

3.根据权利要求1所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,步骤二中,通信服务分为两个阶段,步骤包括:步骤a)、在第一阶段内,宏小区基站基于线性预编码向宏小区用户发送信号,微小区用户向微小区接入点发送信号,同时在无线回程链路上,宏小区基站利用线性预编码向微小区接入点发送信号;

步骤b)、在第二阶段内,宏小区基站采用线性检测器接收宏小区用户发送的信号,微小区接入点向微小区用户发送信号,同时在无线回程链路上,宏小区基站采用线性检测器接收微小区接入点发送的信号。

4.根据权利要求3所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,步骤a)中线性预编码的方式为匹配滤波预编码、迫零预编码或规则化的迫零编码,且宏小区基站向宏小区用户发射的线性预编码信号被投影在微小区接入点与宏小区基站之间信道的零空间内。

5.根据权利要求3所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,步骤b)中线性检测器为最大比合并检测器、迫零检测器或最小均方误差检测器。

6.根据权利要求1所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,步骤三中,统计信道状态信息是指信道的大尺度衰落信息,包括路径损耗,以及阴影衰落效应。

7.根据权利要求1所述的一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法,其特征在于,β1和β2均根据网络的需求和服务的特性进行调整。