分层异构网络中子载波分配技术研究分层异构网络中子载波分配技术研究
分层异构网络中小区层次较多,在分布密度、覆盖范围、服务能力等方面差异较大,彼此重叠覆盖、相互影
响,形成了复杂时变的通信环境,要实现网络吞吐量的显著提升,还有一些重要的技术问题亟待解决。以增强
网络吞吐量为核心目标,分析比较了分层异构网络中典型的子载波分配算法,指出了当前算法的优缺点,进一
步提出算法的改进思路,即基于干扰抑制的子载波预测及自组织配置,为提高网络吞吐量、改善频谱与能量效
率提供了理论参考。
0 引言引言
未来80%的数据将在室内和热点区域产生,覆盖、频段和制式分层的异构网络(Heterogeneous Network,HetNet)是应对流
量需求的必然选择。HetNet架构呈低功率、多天线的特征,一般用同频部署提高频谱效率,但同时也导致同层和跨层干扰以
及低功率基站的不规则部署和密集分布,使子载波最优配置变得困难。鉴于此,本文对HetNet中已有的典型子载波配置算法
进行了分析比较,进而提出用预测机制实现子载波自组织配置的改进算法。
1 子载波分配机制的现状分析子载波分配机制的现状分析
HetNet中有较严重干扰,有效的子载波配置可减小同层和跨层干扰
[1]
。子载波分配方式有集中式和分布式。集中式分配随
低功率基站的增加,宏基站的计算开销显著增大。分布式分配可应对低功率基站大量部署和分布不均的问题,但不保证子载波
分配的合理性。德州大学研究人员用泊松点过程描述网络拓扑变化,准确描述了低功率基站部署的随机性和密集性
[2]
。韩国研
究人员提出的低复杂度子载波分配算法提高了数据速率
[3]
。文献[4]的子载波分配机制有较好的QoS性能和频谱效率。低功率基
站与宏基站也可工作于不同频段
[5]
,但这会使频谱利用率较低,故可考虑部分频率复用
[6]
。
2 子载波分配机制的改进方法子载波分配机制的改进方法
HetNet中子载波
偏差b可用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件计算。
将最小二乘引入支持向量机,优化指标用ξ的平方函数表示,用等式约束代替标准支持向量机的不等式约束
[8]
,于是有: