一種為移動臺選取接入基站簇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種為移動臺選取接入基站簇的方法，該方法包括：稀疏度參數(shù)設(shè)定步驟、服務(wù)質(zhì)量設(shè)定步驟、更新步驟、服務(wù)質(zhì)量調(diào)整步驟以及接入步驟。該方法能夠在服務(wù)質(zhì)量與基站簇內(nèi)的基站個數(shù)之間達(dá)到較好的平衡，還能將一部分計(jì)算量分?jǐn)偟礁鱾€基站去完成，減少中央控制器的計(jì)算工作量。
【專利說明】一種為移動臺選取接入基站簇的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動接入【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種為移動臺選取接入基站簇的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，一個移動臺可以同時接入多個基站，S卩：由多個基站同時為一 個移動臺提供服務(wù)。這些同時為一個移動臺提供服務(wù)的基站就組成了一個基站簇。
[0003] 當(dāng)移動臺需要接入基站時，需要通過為其選取基站簇的方法決定將其接入到哪些 基站?，F(xiàn)有的為移動臺選取接入基站簇的方法只簡單地根據(jù)接收信號的強(qiáng)度來選擇接入基 站，且基站簇的構(gòu)成在事先定義好以后會固定不變。
[0004] 這樣的方法可能會由于接收信號強(qiáng)度和傳輸信道的變化導(dǎo)致將移動臺接入該基 站簇后的服務(wù)質(zhì)量無法保證，還有可能會導(dǎo)致選取出的基站簇內(nèi)的基站個數(shù)過多，使得由 于基站簇內(nèi)的基站間的協(xié)同傳輸帶來的開銷過大。此外，現(xiàn)有方法的運(yùn)算量較大且需要集 中計(jì)算。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種為移動臺選取接入基站簇的方法，能夠在服務(wù)質(zhì)量與 基站簇內(nèi)的基站個數(shù)之間達(dá)到較好的平衡，還能將一部分計(jì)算量分?jǐn)偟礁鱾€基站去完成， 減少中央控制器的計(jì)算工作量。
[0006] 本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種為移動臺選取接入基站簇的方法，包括：稀疏度 參數(shù)設(shè)定步驟：基于預(yù)先設(shè)定的基站簇內(nèi)的基站個數(shù)的上限值設(shè)定稀疏度參數(shù)；服務(wù)質(zhì)量 設(shè)定步驟：基于移動臺的發(fā)射功率、移動臺與所有可能接入的基站間的傳輸信道和基站的 環(huán)境噪聲得到服務(wù)質(zhì)量上限值、服務(wù)質(zhì)量下限值和服務(wù)質(zhì)量中間值；更新步驟：根據(jù)服務(wù) 質(zhì)量中間值對接入控制矩陣、輔助矩陣和拉格朗日乘數(shù)進(jìn)行多輪更新，直至最近兩輪更新 得到的接入控制矩陣之間的差異、輔助矩陣之間的差異和拉格朗日乘數(shù)之間的差異之和小 于預(yù)先設(shè)定的更新終止門限值；服務(wù)質(zhì)量調(diào)整步驟：根據(jù)最近一輪更新得到的接入控制矩 陣與稀疏度參數(shù)的比較結(jié)果，調(diào)整服務(wù)質(zhì)量上限值和服務(wù)質(zhì)量下限值；以及接入步驟：當(dāng) 服務(wù)質(zhì)量上限值和服務(wù)質(zhì)量下限值的差異小于預(yù)先設(shè)定的差異門限值時，根據(jù)最后一輪更 新得到的接入控制矩陣將移動臺接入由接入控制矩陣所指示的基站簇。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖 中：
[0008] 圖1所示為本發(fā)明的為移動臺選取接入基站簇的方法的一個實(shí)施例的總體流程 示意圖；
[0009] 圖2所示為本發(fā)明方法中的更新步驟的一個實(shí)施例的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及 相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一 部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做 出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011] 在下面的一個實(shí)施例中，假設(shè)在一個C-RAN網(wǎng)絡(luò)中有Μ個用戶和K個基站，考慮其 上行鏈路傳輸過程，每個用戶配備單天線，每個基站配備Τ根天線。
[0012] 參考圖1，圖1所示為本發(fā)明的為移動臺選取接入基站簇的方法100的一個實(shí)施例 的總體流程示意圖。方法100可以包括如下步驟101至105。
[0013] 在步驟101中，基于預(yù)先設(shè)定的基站簇內(nèi)的基站個數(shù)的上限值設(shè)定稀疏度參數(shù)。
[0014] 本發(fā)明方法可以在服務(wù)質(zhì)量與基站簇內(nèi)的基站個數(shù)之間進(jìn)行平衡，因此，為了在 后續(xù)的步驟中方便地比較判斷，在步驟101中，可以基于預(yù)先設(shè)定的基站簇內(nèi)的基站個數(shù) 的上限值設(shè)定一個大于零的稀疏度參數(shù)。該稀疏度參數(shù)的大小可以反映出預(yù)先設(shè)定的基站 簇內(nèi)的基站個數(shù)的上限值的大小。具體來說，稀疏度參數(shù)可以確保本發(fā)明方法最終得到的 基站簇內(nèi)的基站個數(shù)在預(yù)先設(shè)定的基站簇內(nèi)的基站個數(shù)的上限值的附近。
[0015] 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，稀疏度參數(shù)β = 1。
[0016] 在步驟102中，基于移動臺的發(fā)射功率、移動臺與所有可能接入的基站間的傳輸 信道和基站的環(huán)境噪聲得到服務(wù)質(zhì)量上限值、服務(wù)質(zhì)量下限值和服務(wù)質(zhì)量中間值。
[0017] 例如，當(dāng)移動臺m的發(fā)射功率為pm，移動臺m與所有可能接入的基站間的傳輸信道 為

【權(quán)利要求】
1. 一種為移動臺選取接入基站簇的方法，其特征是，包括： 稀疏度參數(shù)設(shè)定步驟：基于預(yù)先設(shè)定的基站簇內(nèi)的基站個數(shù)的上限值設(shè)定稀疏度參 數(shù)； 服務(wù)質(zhì)量設(shè)定步驟：基于所述移動臺的發(fā)射功率、所述移動臺與所有可能接入的基站 間的傳輸信道和所述基站的環(huán)境噪聲得到服務(wù)質(zhì)量上限值、服務(wù)質(zhì)量下限值和服務(wù)質(zhì)量中 間值； 更新步驟：根據(jù)服務(wù)質(zhì)量中間值對接入控制矩陣、輔助矩陣和拉格朗日乘數(shù)進(jìn)行多輪 更新，直至最近兩輪更新得到的所述接入控制矩陣之間的差異、所述輔助矩陣之間的差異 和所述拉格朗日乘數(shù)之間的差異之和小于預(yù)先設(shè)定的更新終止門限值； 服務(wù)質(zhì)量調(diào)整步驟：根據(jù)最近一輪更新得到的接入控制矩陣與所述稀疏度參數(shù)的比較 結(jié)果，調(diào)整所述服務(wù)質(zhì)量上限值和所述服務(wù)質(zhì)量下限值；以及 接入步驟：當(dāng)所述服務(wù)質(zhì)量上限值和所述服務(wù)質(zhì)量下限值的差異小于預(yù)先設(shè)定的差異 門限值時，根據(jù)最近一輪更新得到的接入控制矩陣將所述移動臺接入由所述接入控制矩陣 所指不的基站族。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述更新步驟進(jìn)一步包括：輔助矩陣更新步 驟：根據(jù)上一輪更新得到的接入控制矩陣和拉格朗日乘數(shù)更新所述輔助矩陣； 接入控制矩陣更新步驟：根據(jù)服務(wù)質(zhì)量中間值、更新后的輔助矩陣、上一輪更新得到的 所述接入控制矩陣和上一輪更新得到的所述拉格朗日乘數(shù)對所述接入控制矩陣進(jìn)行多次 迭代，直至最近兩次迭代得到的所述接入控制矩陣的差異小于預(yù)先設(shè)定的相似度；以及 拉格朗日乘數(shù)更新步驟：根據(jù)更新后的接入控制矩陣、更新后的輔助矩陣和上一輪更 新得到的拉格朗日乘數(shù)更新拉格朗日乘數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述輔助矩陣更新步驟進(jìn)一步包括： 由可能被用于接入移動臺的每個基站更新所述輔助矩陣中的對應(yīng)行塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述輔助矩陣更新步驟進(jìn)一步包括：
?，所述輔助矩陣中的第k個行塊中的元素值為零；以及 時，所述輔助矩陣中的第k個行塊中的元素值
其中，λ k,m為第k個基站用于接入移動臺m的優(yōu)先級權(quán)重，為第1輪更新得到的 移動臺m的接入控制矩陣的第k個行塊，為第1輪更新得到的移動臺m的拉格朗日乘 數(shù)的第k個行塊，c為大于零的預(yù)設(shè)常數(shù)，| | | | F表示求F范數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述接入控制矩陣更新步驟進(jìn)一步包括： 迭代參數(shù)初始化步驟：初始化接入控制矩陣的迭代次數(shù)q = 〇,迭代參數(shù) si〇) = 1,4〇) = 1? W/^1·0' = W*0 ? a (0) = 1 ； 接入控制矩陣計(jì)算步驟：用
汁算得到第1+1 輪更新后移動臺m的接入控制矩陣wf~+1)并將轉(zhuǎn)換成半正定矩陣； 終止迭代步驟：當(dāng)對所述接入控制矩陣的最近兩次迭代得差異小于預(yù)先設(shè)定的相似度 時，終止迭代并將轉(zhuǎn)換后的半正定矩陣Wf+mi作為迭代輸出；以及
迭代參數(shù)更新步驟：當(dāng)對所述接入控制矩陣的最近兩次迭代的差異大于預(yù)先設(shè)定的相 似度時，更新迭代參數(shù)： sf+1) = sf> 4 _|. ct(q) = l/q，q = 1，2，··· q = q+l并返回所述接入控制矩陣計(jì)算步驟； 其中，U〖+11為第1+1輪更新得到的輔助矩陣，Z〗》為第1輪更新得到的移動 臺m的拉格朗日乘數(shù)，c為大于零的預(yù)設(shè)常數(shù)，

Pm為移動臺m的發(fā)射功率，σ 2為所述環(huán)境噪聲，I為單位矩陣， hm為移動臺m與各個基站的傳輸信道信息，< 為hm的共軛轉(zhuǎn)置，hn為移動臺η與各個基站 的傳輸信道信息，hf為hn的共軛轉(zhuǎn)置，r為所述服務(wù)質(zhì)量中間值，tr{}表示求矩陣的跡，Μ 為移動臺m可能接入的所有基站下的移動臺的總數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述服務(wù)質(zhì)量調(diào)整步驟進(jìn)一步包括：
時，調(diào)高所述服務(wù)質(zhì)量下限值；以及 /?時，調(diào)低所述服務(wù)質(zhì)量上限值； 其中，β為所述稀疏度參數(shù)，Wk,mS最近一輪更新得到的移動臺m的接入控制矩陣的第 k個行塊子矩陣，K為移動臺m可能接入的基站總數(shù)，λ k,m為第k個基站用于接入移動臺m 的優(yōu)先級權(quán)重，1111F表示求f范數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，調(diào)高后的服務(wù)質(zhì)量下限值等于調(diào)整前的服 務(wù)質(zhì)量中間值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，調(diào)低后的服務(wù)質(zhì)量上限值等于調(diào)整前的服 務(wù)質(zhì)量中間值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，還包括：當(dāng)所述服務(wù)質(zhì)量上限值和所述服務(wù) 質(zhì)量下限值的差異大于預(yù)先設(shè)定的差異上限值時，返回所述更新步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征是，所述接入步驟進(jìn)一步包括： 信道信息子矢量提取步驟：根據(jù)最近一輪更新得到的接入控制矩陣提取對應(yīng)的信道信 息子矢量； 接收波束矢量修正步驟：根據(jù)所述信道信息子矢量計(jì)算修正后的接收波束矢量
移動臺接入步驟：用修正后的接收波束矢量，將所述移動臺接入到由所述接入控制矩 陣所指不的基站族； 其中，σ 2為所述環(huán)境噪聲，I為單位矩陣，為移動臺m的所述信道信息子矢量， 為移動臺m可能接入的所有基站下的移動臺的信道信息子矢量，lif為的共軛轉(zhuǎn)置，Μ為 移動臺m可能接入的所有基站下的移動臺的總數(shù)，ρη為移動臺η的發(fā)射功率。
【文檔編號】H04W48/16GK104301968SQ201410547339
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】林靜然, 姜昌旭, 利強(qiáng), 李玉柏 申請人:電子科技大學(xué)