异构融合网络资源分配方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种异构融合网络资源分配方法 和一种异构融合网络资源分配系统。
【背景技术】
[0002] 可见光通信是一种在白光发光二级管（lightemittingdiode,LED)技术之上发 展起来的新兴无线通信技术。它将照明和通信有机结合起来，和传统无线接入技术相比， 具有丰富的频谱资源、低能耗、低辐射、高保密性等特点。然而，可见光信道受到路损和阴影 效应影响较大，使得其覆盖范围受限，独立的光信号难以满足移动用户接入需求，因此，将 可见光通信与已有无线接入技术有机整合、优势互补，构建可见光异构融合网络成为可见 光通信关键技术之一。
[0003] 在可见光通信异构网络融合环境下，从横向分析，异构资源来源于不同接入网络， 而各接入网络在系统容量、覆盖、数据速率和移动性支持方面具有不同的网络能力，同时具 有不同的资源粒度划分及调配机制，为了实现资源共享，将会跨系统的对各网络资源进行 统筹分配及管理；从纵向来看，异构资源来源于不同的属性域，如可见光具有低成本、自然 绿色、低电磁辐射等特点，红外光具有低功率、安全性强等特点，为了实现异构融合，还需要 协调好系统内部资源间的关系，实现资源的微观调整及优化。正是由于多种短距离通信技 术共存的环境下异构资源及其耦合关系表现出来的多域多维性，由于多用户、多业务、多网 络的复杂环境带来的异构资源分配柔性适变的特性，为资源管理的研宄带来了极大的挑 战。因此，迫切需要研宄全新的联合网络资源管理机制，支持动态调整接入权限、智能联合 会话和异构多连接协同传输，最终实现经济高效地利用可见光通信异构网络的各种资源， 扩展全网容量和业务覆盖范围。
[0004] 针对可见光的资源管理机制可以基于IEEE802. 15. 7MAC层的管理方式改善可见 光异构无线网络性能。其联合无线资源管理算法的核心思想是在不同的无线接入网络架构 之上增加一套集中式的联合控制实体，联合管理实体独立于各种无线接入技术，是资源管 理的执行点，主要执行联合接纳控制、联合切换控制、联合资源分配以及联合时间调度。系 统通过这个控制实体对异构无线网络进行联合的呼叫接纳控制、资源调度和负载控制，进 而实现整个网络资源的优化利用。其网络性能的提高主要体现在最优化异构无线网络的频 谱利用效率、降低业务处理时延、提高系统吞吐量并降低处理复杂度等方面，同时异构无线 网络系统能够针对各种混合型业务类型进行自适应的调度。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，如何在融合可见光网络和LTE网络的环境中，为 用户合理分配频率资源和功率资源，提高用户在环境中接入网络的体验。
[0006] 为此目的，本发明提出了一种异构融合网络资源分配方法，包括：S1，判断可见光 网络和LTE网络同时覆盖的目标环境中，所述可见光网络是否处于可用状态，若可用，则将 所述目标环境中的用户接入所述可见光网络，并进入步骤S2,若不可用，则将所述目标环境 中的用户接入所述LTE网络，并进入步骤S3 ;S2,通过极值法为用户分配可见光网络的频率 资源，根据所述可见光网络信道的属性信息为用户分配可见光网络的功率资源；S3,根据用 户的带宽需求为用户分配LTE网络的频率资源，通过改进注水法为用户分配LTE网络的功 率资源。
[0007] 优选地，还包括：S4,通过穷尽搜索法为调整用户的接入网，重复所述步骤S2和/ 或步骤S3,为用户重新分配频率资源和功率资源；S5,重复步骤S4,直至所述目标环境的吞 度量不再提高。
[0008] 优选地，所述改进注水法包括：根据接入所述LTE网络的用户数量和所述LTE网络 的功率资源总和计算功率资源均值，通过注水法为用户分配LTE网络的功率资源，为分配 功率资源为零的用户分配所述资源功率均值，迭代直至没有用户的功率资源为零。
[0009] 优选地，在所述步骤S1之前还包括：S0,根据用户的带宽需求将用户降序排列。
[0010] 优选地，所述步骤S1还包括：在所述可见光网络可用时，将所述目标环境中带宽 需求大于预设值的用户接入所述可见光网络，将其他用户接入所述LTE网络。
[0011] 本发明还提出了一种异构融合网络资源分配系统，包括：判断单元，用于判断可见 光网络和LTE网络同时覆盖的目标环境中，所述可见光网络是否处于可用状态；接入单元， 用于在所述可见光网络处于可用状态时，将所述目标环境中的用户接入所述可见光网络， 在所述可见光网络处于不可用状态时，将所述目标环境中的用户接入所述LTE网络；资源 分配单元，通过极值法为用户分配可见光网络的频率资源，根据所述可见光网络信道的属 性信息为用户分配可见光网络的功率资源，和/或根据用户的带宽需求为用户分配LTE网 络的频率资源，通过改进注水法为用户分配LTE网络的功率资源。
[0012] 优选地，还包括：调整单元，用于通过穷尽搜索法为调整用户的接入网，其中，所述 资源分配单元还用于在所述调整单元调整用户的接入网过程中，为用户重新分配频率资源 和功率资源，直至所述目标环境的吞度量不再提高。
[0013] 优选地，所述资源分配单元用于根据接入所述LTE网络的用户数量和所述LTE网 络的功率资源总和计算功率资源均值，通过注水法为用户分配LTE网络的功率资源，为分 配功率资源为零的用户分配所述资源功率均值，迭代直至没有用户的功率资源为零。
[0014] 优选地，还包括：排序单元，用于根据用户的带宽需求将用户降序排列。
[0015] 优选地，所述接入单元还用于在所述可见光网络可用时，将所述目标环境中带宽 需求大于预设值的用户接入所述可见光网络，将其他用户接入所述LTE网络。
[0016] 通过上述技术方案，首先能够根据用户请求和网络状况为用户选择接入网；其次， 根据用户业务请求为用户分配频率资源，用改进注水法为用户分配功率资源；再次，检测用 户接入网络是否最优（即吞吐量是否不在提高），若不是则为用户重新选择接入网；最后用 极值法为用户分配频率资源，用改进注水法为用户分配功率资源。其中的改进注水法，不单 只以信道条件来为用户分配资源，可以让每个用户都有更好的体验，提高用户的公平性。并 且通过综合考虑可见光网络和LTE网络的资源分配情况，能够在异构融合网络覆盖的环境 中，为用户更加合理地分类功率资源和频率资源。
【附图说明】
[0017] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0018] 图1示出了根据本发明一个实施例的异构融合网络资源分配方法的示意流程图；
[0019] 图2示出了根据本发明一个实施例的异构融合网络资源分配方法的具体示意流 程图；
[0020] 图3示出了根据本发明一个实施例的异构融合网络资源分配方法的示意框图；
[0021] 图4示出了根据本发明一个实施例的异构融合网络资源分配系统的吞吐量示意 图。
【具体实施方式】
[0022] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实 施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可 以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[0024] 如图1所示，根据本发明一个实施例的异构