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，可见光网络是否处于可用状态，若可用， 则将目标环境中的用户接入可见光网络，并进入步骤S2,若不可用，则将目标环境中的用户 接入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。
[0025] 本发明基于联合无线资源管理（JRRM)的思想进行的改进。优点在于可以通过负 载均衡机制来提高异构网络系统的平均资源利用率，通过统一管理，综合考虑，为不同种类 业务选择最合适的无线承载，进而增强网络的服务质量管理能力。在异构无线网络融合系 统中，无论是针对实时业务还是针对非实时业务，本方案都能显著提高系统资源利用效率。
[0026] 根据本发明的技术方案，一方面可以提高可见光异构无线网络整体容量，在相同 数量小区覆盖的情况下，采用本发明的资源管理方式，在不增加网络资源的前提下，可见光 异构无线网络可提供服务的用户数量显著增加。另一方面可以改善可见光异构网络业务质 量，对于实时业务而言，在呼叫控制和切换过程中，通过对多种接入网络的选择进行负载均 衡，异构无线网络系统能够明显地降低业务阻塞率和掉话率；对于非实时业务而言，通过网 络选择进行分流，能够达到降低业务时延、提高系统的平均吞吐量的效果。
[0027]具体场景示例如下：
[0028] 目标环境为可见光和LTE异构融合网络，在占地面积为5X9m2的三层办公楼 里，所有区域被a网络（可见光）和b网络（LTE)同时覆盖，异构网络接入点集合为M= {1,2, 3,4……M}，用户集合为N={1，2,3,4……N}。其中LTE网络有一个接入点，VLAN有 三个接入点，每个接入点享有10MHz的带宽资源。LTE网络共有3MHz带宽，VLAN网络共 有30MHz带宽。LTE网络为OFDM系统，VLAN为OFDM系统。LTE网络的子信道集合为L= {1,2,3......L}，每个子信道带宽为B0。每个用户只能选择一个网络。
[0029] 其中，<=1表示用户i选择a网络，< ;豸=1则表示用户i选择b 网络，< €|0，l}。为了避免造成小区内的同信道干扰，每个频率资源块最多只分配给一 个用户。
[0030] 在LTE网络中，每个子信道只能分配给一个用户，即Su= 1表示用户i选择b网 中的第1个信道，Sue{0，1}。表示用户i选择b网中1信道上的发送功率，表示 用户i在a网中的带宽，^表示用户i在b网中下行信道1上的信道增益。表示用户i 在网络a中下行链路的发射功率，表示用户i在a网中下行信道上的信道增益。％为a 网络下行信道噪声功率谱密度，队为b网络下行信道噪声功率谱密度。
[0031] 那么，a网络中用户i的传输速率
[0032]
【主权项】
1. 一种异构融合网络资源分配方法，其特征在于，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 ; 52, 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； 53, 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。
2. 根据权利要求1所述的异构融合网络资源分配方法，其特征在于，还包括： 54, 通过穷尽捜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； 55, 重复步骤S4,直至所述目标环境的吞度量不再提高。
3. 根据权利要求1所述的异构融合网络资源分配方法，其特征在于，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。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的异构融合网络资源分配方法，其特征在于，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。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述异构融合网络资源分配方法，其特征在于，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。
6. -种异构融合网络资源分配系统，其特征在于，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。
7. 根据权利要求6所述的异构融合网络资源分配系统，其特征在于，还包括： 调整单元，用于通过穷尽捜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。
8. 根据权利要求6所述的异构融合网络资源分配系统，其特征在于，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。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的异构融合网络资源分配系统，其特征在于，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。
10. 根据权利要求6至8中任一项所述的异构融合网络资源分配系统，其特征在于，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。
【专利摘要】本发明涉及一种异构融合网络资源分配方法和系统，该方法包括：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。通过本发明的技术方案，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。
【IPC分类】H04W16-10, H04W72-04, H04W52-34
【公开号】CN104540139
【申请号】CN201410728976
【发明人】田辉, 张平, 李露, 范博
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月4日