一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法
2023-09-16 21:46:40 1
一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法
【專利摘要】一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，包括如下步驟：S1主服務提供商初始化發射功率和頻譜定價，並廣播該初始化信息；S2次服務提供商初始化發射功率和接入因子，依據主服務提供商的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報租賃頻譜量和接入因子信息給主服務提供商；S3主服務提供商依據次服務提供商的上報信息實時調整頻譜定價和發射功率，並廣播頻譜定價信息；S4次服務提供商依據接收到的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報給主服務提供商；S5重複執行S3～S4，直至主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議；S6主服務提供商進行功率調整，對次服務提供商進行幹擾補償。
【專利說明】一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信領域，特別涉及到分層蜂窩網絡中的頻譜共享技術，特別是指一種分層蜂窩網絡中實現層間雙贏的頻譜租賃方法。可用於多種分層蜂窩網絡場景。
【背景技術】
[0002]近年來，移動通信網絡對高速數據業務需求越來越大，空間復用的分層蜂窩網絡業經成為研究熱點。分層蜂窩網絡中，次服務提供商(Secondary Service Provider, SSP)與主服務提供商(Primary Service Provider )交疊覆蓋,能夠以較低的功率提供無線覆蓋，從而提升系統的容量。目前，研究的主要次級服務提供商有家庭基站(Femtocell)，用於家庭範圍內的覆蓋；微微蜂窩(Pico)，針對熱點的部署；中繼(Relay)針對蜂窩小區邊緣等。然而由於SSP的密集部署，SSP盲目復用PSP的頻譜資源，將導致其各自服務用戶之間的幹擾問題。
[0003]如圖1所示的分層蜂窩網絡場景，隸屬於PSP的普通用戶受到來自SSP的幹擾。隸屬於SSP的權限用戶也將受到PSP的幹擾。同時，如果隸屬於PSP的普通用戶距離PSP距離較遠，但是距離某個SSP距離較近，此時普通用戶將受到嚴重幹擾。因而，在SSP大規模部署前，分層蜂窩網絡中的幹擾管理技術問題成為運營商面臨的巨大挑戰。幹擾協調被3GPPRAN4工作組認為是解決分層蜂窩網絡中幹擾問題的有效方法之一，現有的幹擾協調技術中主要有功率控制，頻域分配和時域控制。然而各種幹擾協調技術都還處於研究階段。
[0004]南京郵電大學於2011.04.22申請的申請號為201110106062.7.的「基於拍賣理論和補償激勵的頻譜共享方法」專利，提供一種認知無線電系統中的基於拍賣理論和補償激勵的頻譜共享方法，該方法針對主次用戶共享頻譜問題，基於簡化的VCG(Vickrey-Clarke-Groves)拍賣模型,引入次級用戶間的合作關係,並運用貨幣補償激勵原則，建立了一個包含有談判和協議環境在內的擴展式的非合作博弈模型。但是非合作博弈模型難以保證實現雙贏，只能保障主用戶的收益，但是不能保證次用戶的收益。同時，一般拍賣方法收斂速度慢，難以保證實時性的要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於針對上述已有技術的不足，提出一種分層蜂窩網絡中實現雙贏的頻譜租賃方法，能夠進行合理的頻譜分配，實現主次服務提供商間的雙贏。
[0006]為實現上述目的，本發明的一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，其特徵在於:包括如下步驟:
[0007]SI主服務提供商初始化發射功率和頻譜定價，並廣播該初始化信息；
[0008]S2次服務提供商初始化發射功率和接入因子，依據主服務提供商的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報租賃頻譜量和接入因子信息給主服務提供商；
[0009]S3主服務提供商依據次服務提供商的上報信息實時調整頻譜定價和發射功率，並廣播頻譜定價信息；[0010]S4次服務提供商依據接收到的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報給主服務提供商；
[0011]S5重複執行S3~S4，直至主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議；
[0012]S6主服務提供商進行功率調整，對次服務提供商進行幹擾補償。
[0013]在上述技術方案的基礎上，所述步驟S2包括:
[0014]設接入因子為Θ，且0≤Θ≤1，所述接入因子用來反映次服務提供商的接入模式:若Θ =0，則次服務提供商為閉式接入模式，即次服務提供商只允許有權限的用戶接入；若Θ =1，則次服務提供商為開放接入模式，即次服務提供商不僅允許有權限的用戶接入，同時也允許主服務提供商所服務的用戶接入；若0〈0〈1，則次服務提供商為混合接入模式，即次服務提供商允許接入有權限的用戶以及部分主服務提供商所服務的用戶，且Θ值越大，相應地次服務提供商允許接入的主服務提供商所服務的用戶數越多。
[0015]在上述技術方案的基礎上，所述步驟S2還包括:
[0016]設分層蜂窩網絡中的第f個次服務提供商依據主服務提供商的廣播信息實時調
【權利要求】
1.一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，其特徵在於:包括如下步驟:Si主服務提供商初始化發射功率和頻譜定價，並廣播該初始化信息；S2次服務提供商初始化發射功率和接入因子，依據主服務提供商的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報租賃頻譜量和接入因子信息給主服務提供商；S3主服務提供商依據次服務提供商的上報信息實時調整頻譜定價和發射功率，並廣播頻譜定價信息；S4次服務提供商依據接收到的廣播信息實時調整租賃頻譜量，並上報給主服務提供商；S5重複執行S3~S4，直至主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議；S6主服務提供商進行功率調整，對次服務提供商進行幹擾補償。
2.如權利要求1所述的一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，其特徵在於:所述步驟S2包括:設接入因子為Θ，且OS Θ < 1，所述接入因子用來反映次服務提供商的接入模式:若Θ =0，則次服務提供商為閉式接入模式，即次服務提供商只允許有權限的用戶接入；若Θ =1，則次服務提供商為開放接入模式，即次服務提供商不僅允許有權限的用戶接入，同時也允許主服務提供商所服務的用戶接入；若0〈 Θ〈1，則次服務提供商為混合接入模式，即次服務提供商允許接入有權限的用戶以及部分主服務提供商所服務的用戶，且Θ值越大，相應地次服務提供商允許接入的主服務提供商所服務的用戶數越多。
3.如權力要求2所述的一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，其特徵在於:所述步驟S2還包括:設分層蜂窩網絡中的第f個次服務提供商依據主服務提供商的廣播信息實時調整租賃頻譜量:
4.如權力要求I所述的一種分層蜂窩網絡中頻譜租賃方法，其特徵在於:所述步驟S3包括:主服務提供商依據次服務提供商的上報信息實時調整頻譜定價和發射功率，且更新方法如下:主服務提供商在t+Ι時刻的頻譜定價
5.如權力要求I所述的一種分層蜂窩網絡中實現雙贏的頻譜租賃方法，其特徵在於:所述步驟S5包括:主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議，即1-Pln \< ε，當主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議時，主服務提供商的發射功率收斂至固定值P。。
6.如權力要求I所述的一種分層蜂窩網絡中實現雙贏的頻譜租賃方法，其特徵在於:所述步驟S6包括:主服務提供商在主服務提供商與次服務提供商達成一致的頻譜租賃協議後，將其發射功率調整為收斂值P。，以對次服務提供商進行幹擾補償。
7.如權力要求5所述的一種分層蜂窩網絡中實現雙贏的頻譜租賃方法，其特徵在於:P。為下面迭代過程最後的收斂數值，主服務提供商在t+i時刻的發射功率
【文檔編號】H04W16/14GK103561409SQ201310385814
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】楊春剛, 郭坤, 李建東, 盛敏, 李紅豔, 劉勤 申請人:西安電子科技大學