分布式无线网络中基于目标sinr的资源分配方法
【专利摘要】一种无线分布式网络中的资源分配方法。第一步，用户根据自身的通信需求定义自身目标信干噪比。继而对无线环境中的干扰功率进行检测和估计，同时获得相应的信道增益。通过这些量，我们将信道的质量进行量化。第二步，根据信道质量量化结果，选择信道条件最好的信道，将其信道质量和预定义的阈值进行比较，看信道条件是否适合传输。若信道条件太差，则放弃本次数据传输；否则按照最优功率的闭式解计算最优的发射功率，在信道上进行数据的传输。本发明的实现复杂度比较低，而且能够有效地控制网络中的干扰，在降低用户平均发射功率的条件下，更有效的保障用户的QoS需求，同时达到更好的公平性。
【专利说明】分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信领域，具体涉及分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法。
【背景技术】
[0002]无线技术的快速发展使得分布式无线网络成为一种常见的组网方式。在分布式无线网络中，资源分配机制会显著影响着网络的性能。由于缺少中心节点的控制和引导，难以获取全局信息，全局优化常常难以实现。另一方面，由于每个用户只关心自己在网络中获得的性能，因此，用户常常倾向于盲目地增大自身的发射功率以期获得更高的吞吐量和更短的时延，以更好地保障自身的服务质量。显然，如果所有用户都盲目增大自身发射功率的情况下，网络的干扰会显著增大，最终导致整个网络的性能变得无法接受。因此，通过高效的资源分配机制引导用户选择信道和控制发射功率，可以有效抑制共道干扰(Co-ChannelInterference),保障用户的QoS(Quality of Service)需求,提升网络性能。
[0003]常见的资源分配方法多基于优化理论进行设计。这些方法通常具有比较高的复杂度。而且在分布式无线网络中执行这些算法具有额外的困难:这些方法的执行一般都需要获得网络中其他用户的运行状态(发射功率，占用信道等情况)信息，而在分布式网络中，由于缺少中心节点的协助，准确获得这些信息，是很困难的。在实际中，为了执行这些算法，需要设计额外的交互机制，在准确可靠的网络信息的基础上，才能进一步执行资源分配算法。
[0004]综上所述，针对分布式无线网络，设计一种易于部署实现的、高效的资源分配方法，是很有必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，该分配方法简单高效、易于实现。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括，包括以下步骤:
[0007]第一步，对当前无线帧的系统参数进行初始化，初始化的方法为:每个用户定义自身的目标信干噪比fn,用户偏离目标SINR对应代价的权重系数θ n，用户偏离目标SINR以及付出功率的总代价的权重系数λ ;同时初始化每个用户在各个信道上的功率为零；neM = {1,2,.",Ν}，且#表示用户对的集合，η表示第η个用户对，总共有N个用户对；
[0008]第二步，对当前的无线网络环境进行能量检测，获得当前无线网络中用户的信道增益以及用户在各个信道上的受到的干扰功率；
[0009]第三步，根据用户的信道增益以及干扰功率对信道质量进行量化，然后用户根据量化结果选择信道条件最好的信道作为传输信道k* ；[0010]第四步，将传输信道对应的指标和预定义的阈值晨进行比较，若
则放弃本次数据的传输，结束当前的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配；
[0011]讀、<βη ,则利用初始化后的系统参数确定信道条件最好的信道k*上的发射功
率 ),
十Pn *
[0012]若传输信道k*上的发射功率pfl大于等于用户的最大发射功率P=,则在传输信道k*上以用户的最大发射功率A.进行传输，完成用户的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配；若传输信道k*上的发射功率pf1小于用户的最大发射功率;^ ,
则在传输信道k*上以传输信道k*上的发射功率>进行传输，完成用户的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配。
[0013]第一步中，根据用 户当前的发射功率Jlf得到用户实际达到的信干噪比?^,将用户实际达到的信干噪比:与目标信干噪比Fa.进行比较，若用户实际达到的信干噪比yf大于等于目标信干 噪比瓦，则保持用户当前的发射功率进行传输，完成资源分配，然后返回步骤I)开始下一帧的用户资源分配；若用户实际达到的信干噪比Zil小于目标信干噪
比F?，则转入第二步；其中，k为第k条信道,且AeZC = P,2，...,吣，C为信道的集合，共包
含K条信道。
[0014]所述的第三步中，根据用户的信道增益以及用户在各个信道上受到的干扰功率对各个信道质量进行量化的方法为:
【权利要求】
1.分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，对当前无线帧的系统参数进行初始化，初始化的方法为:每个用户定义自身的目标信干噪比，用户偏离目标SINR对应代价的权重系数θ n，用户偏离目标SINR以及付出功率的总代价的权重系数λ ;同时初始化每个用户在各个信道上的功率为零；η^Μ = {\Χ-,Ν},且AT表示用户对的集合，η表示第η个用户对，总共有N个用户对； 第二步，对当前的无线网络环境进行能量检测，获得当前无线网络中用户的信道增益以及用户在各个信道上的受到的干扰功率； 第三步，根据用户的信道增益以及干扰功率对信道质量进行量化，然后用户根据量化结果选择信道条件最好的信道作为传输信道k* ；第四步，将传输信道对应的指标/f)和预定义的阈值^进行比较，若#1 >βη ,则放弃本次数据的传输，结束当前的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配；若<K ,则利用初始化后的系统参数确定信道条件最好的信道k*上的发射功率Pn ; 若传输信道k*上的发射功率大于等于用户的最大发射功率A.?则在传输信道k*上以用户的最大发射功率!^"进行传输，完成用户的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配；若传输信道k*上的发射功率?小于用户的最大发射功率!^? ,则在传输信道k*上以传输信道k*上的发射功率卟1进行传输，完成用户的资源分配，返回步骤I)开始下一无线帧的用户资源分配。
2.根据权利要求1所述的分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，其特征在于:第一步中,根据用户当前的发射功率得到用户实际达到的信干噪比，将用户实际达到的信干噪比}与目标信干噪比Fe.进行比较，若用户实际达到的信干噪比大于等于目标信干噪比f?，则保持用户当前的发射功率jpf1进行传输，完成资源分配，然后返回步骤I)开始下一帧的用户资源分配；若用户实际达到的信干噪比/f1小于目标信干噪比yη，则转入第二步;其中，k为第k条信道，M^eZC = {1,2，…，句’ C为信道的集合，共包含K条信道。
3.根据权利要求2所述的分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，其特征在于，所述的第三步中，根据用户的信道增益以及用户在各个信道上受到的干扰功率对各个信道质量进行量化的方法为:
4.根据权利要求3所述的分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，其特征在
于，所述的预定义的阈值瓦采用如下方法获得:Α +
5.根据权利要求3所述的分布式无线网络中基于目标SINR的资源分配方法，其特征在于:确定信道条件最好的信道k*上的发射功率的方法为
【文档编号】H04W72/04GK103957565SQ201410175125
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】任品毅, 唐晓, 王熠晨, 杜清河, 孙黎 申请人:西安交通大学