本發(fā)明涉及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分簇技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)分簇方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的技術(shù)中，在動(dòng)態(tài)TDD的場(chǎng)景下，分簇技術(shù)可以有效解決交叉子幀干擾問(wèn)題。傳統(tǒng)的分簇算法一般都是靜態(tài)分簇，靜態(tài)分簇將一些相互間存在嚴(yán)重交叉子幀干擾的LAA基站分到同一個(gè)簇中，同一簇內(nèi)的LAA基站在同一時(shí)刻有相同的傳輸方向，這樣可以有效避免交叉子幀干擾的影響。但是在靜態(tài)分簇算法中只考慮諸如路損等大尺度損耗的因素，因此，在傳輸過(guò)程中分簇是固定的。同一簇內(nèi)的基站采用相同的子幀配置，導(dǎo)致某些基站的子幀配置不能適配該基站當(dāng)前業(yè)務(wù)量情況，從而使得這些基站的上下行吞吐量受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決以上現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。提出了一種有效提升上下行用戶(hù)吞吐量，減小業(yè)務(wù)時(shí)延的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)分簇方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)分簇方法，其包括以下步驟：

1)、獲取異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中所有小區(qū)的上下行業(yè)務(wù)量，計(jì)算出兩個(gè)基站之間的耦合損耗；

2)、計(jì)算出兩個(gè)基站的上行業(yè)務(wù)量比重的差值；

3)、對(duì)耦合損耗和上行業(yè)務(wù)量比重的差值進(jìn)行歸一化，并求解出所有基站兩兩之間的相關(guān)度信息矩陣；

4)、確定動(dòng)態(tài)子幀配置方案的子幀重配周期及輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法的分簇?cái)?shù)目；

5)、采用輪詢(xún)式分配法將M個(gè)LAA基站分到N個(gè)小區(qū)簇中，分配的條件是每次使小區(qū)簇內(nèi)的平均相關(guān)度的值增長(zhǎng)最?。?/p>

6)、基于小區(qū)分簇結(jié)果，計(jì)算各個(gè)分簇的的上行業(yè)務(wù)比重，選擇與該上行業(yè)務(wù)比重相匹配的子幀配置，完成一個(gè)周期的子幀配置。

進(jìn)一步的，步驟3)求解出所有基站兩兩之間的相關(guān)度信息矩陣包括：

求取兩個(gè)基站之間的耦合損耗，和兩個(gè)基站之間的的上行業(yè)務(wù)量比重的差值；

再歸一化前述耦合損耗和業(yè)務(wù)量比重的差值；

根據(jù)公式按照比例求解出所有基站兩兩之間的相關(guān)度信息矩陣。

進(jìn)一步的，當(dāng)相關(guān)度參數(shù)α＝1時(shí)，動(dòng)態(tài)分簇只與耦合損耗相關(guān)，與傳統(tǒng)的靜態(tài)分簇算法完全一致。α指示的是動(dòng)態(tài)分簇方案中，大尺度損耗與上行業(yè)務(wù)流量占比差值的比重，取值范圍在[0,1]之間。

進(jìn)一步的，相關(guān)度矩陣RM的計(jì)算步驟如下：

步驟一：計(jì)算兩基站間上行業(yè)務(wù)比差值與分別表示LAA基站a緩存中的上行與下行業(yè)務(wù)量，

步驟二：對(duì)CL_ab和T_D_ab兩個(gè)值進(jìn)行線(xiàn)性歸一化處理，使歸一化后的數(shù)值落在[0,1]之間，再按比例求解出相關(guān)度，確保每個(gè)符號(hào)都有其物理含義；其中CL_ab指的是LAA基站a與LAA基站b的耦合損耗，它包括路徑損耗和陰影衰落；T_D_ab指的是LAA基站a與LAA基站b上行業(yè)務(wù)流量占比的差值；參數(shù)α指示的是動(dòng)態(tài)分簇方案中，大尺度損耗與上行業(yè)務(wù)流量占比差值的比重，取值范圍在[0,1]之間。

步驟三：計(jì)算所有LAA基站之間的耦合損耗和上行業(yè)務(wù)量差值，就可以得到一個(gè)包含整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有LAA基站對(duì)之間的相關(guān)度信息的矩陣RM＝[rm_ab]_M×M。

進(jìn)一步的，所述步驟5)LAA小區(qū)基站的數(shù)目M總是大于分簇的數(shù)目N。

進(jìn)一步的，所述步驟6)與該上行業(yè)務(wù)比重相匹配的子幀配置的上下行子幀個(gè)數(shù)由下面的公式?jīng)Q定：

N_DL＝10-N_m.，N_DL表示下行子幀配置數(shù)目；N_UL表示上行子幀配置數(shù)目。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下：

本發(fā)明提出一種混合動(dòng)態(tài)分簇方法，在盡量減小上下行子幀交錯(cuò)干擾的同時(shí)保證系統(tǒng)吞吐量不受限制。這種新提出的混合動(dòng)態(tài)分簇方法定義了一個(gè)新的分簇指標(biāo)——相關(guān)度(Relevance Metric，RM)，這個(gè)指標(biāo)綜合考慮傳統(tǒng)的大尺度損耗及緩存中實(shí)時(shí)變化的上下行業(yè)務(wù)量，能夠與動(dòng)態(tài)TDD同步調(diào)整小區(qū)分簇的結(jié)果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供優(yōu)選實(shí)施例異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)分簇方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、詳細(xì)地描述。所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

1、通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)LAA系統(tǒng)的干擾分析，因?yàn)榻徊孀訋蓴_的影響，需要通過(guò)分簇的方法來(lái)減小交叉干擾的影響。影響分簇性能的因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是大尺度損耗，一個(gè)是小區(qū)上下行業(yè)務(wù)量。

在公式中，CL_ab指的是LAA基站a與LAA基站b的耦合損耗，T_D_ab指的是LAA基站a與LAA基站b上行業(yè)務(wù)流量比重的差值。因?yàn)镃L_ab和T_D_ab兩個(gè)變量不在同一數(shù)量級(jí)，如果直接由CL_ab和T_D_ab兩個(gè)值來(lái)計(jì)算相關(guān)度，不能同時(shí)體現(xiàn)大尺度損耗和小區(qū)上下行業(yè)務(wù)量對(duì)分簇性能的影響，故本文先對(duì)CL_ab和T D_ab兩個(gè)值進(jìn)行線(xiàn)性歸一

化處理，使歸一化后的數(shù)值落在[0,1]之間，再按比例求解出相關(guān)度。

其中與分別表示LAA基站a緩存中的上行與下行業(yè)務(wù)量。在式(1)中參數(shù)α指示的是動(dòng)態(tài)分簇方案中，耦合損耗與上行業(yè)務(wù)流量比重差值的比重。從公式(1)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)α＝1時(shí)，動(dòng)態(tài)分簇只與耦合損耗相關(guān)，與傳統(tǒng)的靜態(tài)分簇算法完全一致。

相關(guān)度是動(dòng)態(tài)分簇的唯一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)度的定義，可以發(fā)現(xiàn)CL_ab值越小，兩基站間的干擾就越大。T_D_ab值越小，兩基站的上行業(yè)務(wù)流量比重越接近，子幀配置情況就越相似。所以如果兩LAA基站之間的rm_ab值越小，說(shuō)明他們耦合關(guān)系越緊密，上行業(yè)務(wù)量比重越相似。因此，這種類(lèi)型的基站更應(yīng)該分到同一個(gè)小區(qū)簇中。

對(duì)于整個(gè)動(dòng)態(tài)LAA系統(tǒng)，所有LAA基站之間都存在耦合損耗和上行業(yè)務(wù)量差值，就可以得到一個(gè)包含整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有LAA基站對(duì)之間的相關(guān)度信息的矩陣:

RM-[rm_ab]_M×M (3)

因?yàn)榭偣灿蠱個(gè)LAA小區(qū)，所以矩陣共有M行M列。每個(gè)元素rm_ab都代表小區(qū)a與小區(qū)b之間的相關(guān)度，相關(guān)度越小，兩小區(qū)越應(yīng)該分到同一簇中。其中當(dāng)a＝b時(shí)，rm_ab-0。

2、1中給出了動(dòng)態(tài)分簇標(biāo)準(zhǔn)——相關(guān)度的計(jì)算方法。根據(jù)相關(guān)度的定義，本節(jié)提出了一種輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法，該算法的核心思想就是輪詢(xún)式地將M個(gè)LAA基站分到N個(gè)小區(qū)簇中，分配的條件是每次使小區(qū)簇內(nèi)的平均相關(guān)度的值增長(zhǎng)最小。算法的具體過(guò)程見(jiàn)表1。

表1輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法

在實(shí)際系統(tǒng)中，LAA小區(qū)基站的數(shù)目M總是大于分簇的數(shù)目N。這種分簇方式的結(jié)果是將平均相關(guān)度小的LAA小區(qū)分配到同一簇中，即將干擾較強(qiáng)，有相似的上行業(yè)務(wù)比的小區(qū)分配到同一個(gè)分簇中，將干擾較弱，上行業(yè)務(wù)比差異大的小區(qū)分配到不同簇中。

基于上面提到的輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法，本動(dòng)態(tài)子幀配置方案會(huì)根據(jù)每次分簇的結(jié)果周期性地改變上下行子幀配置，每個(gè)簇內(nèi)的LAA小區(qū)子幀配置相同，這樣有助于減小交叉子幀干擾。該方案的具體步驟如下：

步驟1確定動(dòng)態(tài)子幀配置方案的子幀重配周期及輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法的分簇?cái)?shù)目。

步驟2在子幀重配時(shí)刻，計(jì)算各LAA基站之間的耦合損耗及各小區(qū)的上行業(yè)務(wù)量比重。

步驟3計(jì)算動(dòng)態(tài)分簇相關(guān)度矩陣RM，基于相關(guān)度矩陣執(zhí)行輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法進(jìn)行小區(qū)分簇。

步驟4基于小區(qū)分簇結(jié)果，計(jì)算各個(gè)分簇的的上行業(yè)務(wù)比重，選擇與該上行業(yè)務(wù)比重相匹配的子幀配置。其中上下行子幀個(gè)數(shù)由下面的公式?jīng)Q定：

N_DL-10-N_UL (5)

式中和是指LAA基站a緩存中的上行與下行業(yè)務(wù)量。K表示的是分配到某個(gè)簇中的LAA基站數(shù)目。

步驟5在下一個(gè)重配周期里，重復(fù)步驟2-4。

本發(fā)明的有益效果：相比于傳統(tǒng)的靜態(tài)分簇算法，該動(dòng)態(tài)分簇算法可以有效提升上下行用戶(hù)吞吐量，減小業(yè)務(wù)時(shí)延。

參照?qǐng)D1所示為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例流程圖，動(dòng)態(tài)分簇方法的具體實(shí)施步驟：

步驟一：計(jì)算小區(qū)上下行業(yè)務(wù)量和LAA基站a與LAA基站b的耦合損耗CL_ab(如路徑損耗等)。

步驟二：計(jì)算LAA基站a與LAA基站b上行業(yè)務(wù)流量比重的差值

步驟三：對(duì)CL_ab和T_D_ab兩個(gè)值進(jìn)行線(xiàn)性歸一化處理，確定耦合損耗與上行業(yè)務(wù)流量比重差值的比重α，使歸一化后的數(shù)值落在[0,1]之間，再按比例求解出相關(guān)度

步驟四：計(jì)算所有LAA基站之間都存在耦合損耗和上行業(yè)務(wù)量差值，就可以得到一個(gè)包含整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有LAA基站對(duì)之間的相關(guān)度信息的矩陣:RM＝[rm_ab]_M×N。

步驟五確定動(dòng)態(tài)子幀配置方案的子幀重配周期及輪詢(xún)式動(dòng)態(tài)分簇算法的分簇?cái)?shù)目。

步驟六：輪詢(xún)式地將M個(gè)LAA基站分到N個(gè)小區(qū)簇中，分配的條件是每次使小區(qū)簇內(nèi)的平均相關(guān)度的值增長(zhǎng)最小。

步驟七基于小區(qū)分簇結(jié)果，計(jì)算各個(gè)分簇的的上行業(yè)務(wù)比重，選擇與該上行業(yè)務(wù)比重相匹配的子幀配置。

步驟八在下一個(gè)重配周期里，重復(fù)步驟六和七。

以上這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。