專利名稱：一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶動(dòng)態(tài)分組方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶動(dòng)態(tài)分組方法。是一種為了解決蜂窩通信系統(tǒng)與短距離通信系統(tǒng)傳輸?shù)娜诤蠁栴}，同時(shí)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中視頻流等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享的用戶分組方法。
背景技術(shù)：
如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高速度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享是未來信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，從有線傳輸角度看，由于其可提供的傳輸帶寬相對(duì)較寬，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)共享技術(shù)已初顯端倪。但從無線通信層面上看，由于其無線信道的特殊性——傳播時(shí)延導(dǎo)致實(shí)際的無線信道始終是窄帶的——使得傳輸速率和傳輸質(zhì)量成為這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要瓶頸之一。同時(shí)，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)表明無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的地位日趨重要，而近年來無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的視頻流比例將以90%左右的速率增加。另外，尤其值得指出的是，當(dāng)前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織和產(chǎn)業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注的IMT-Advanced中也已明確了有關(guān)視頻流的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)等?？梢?，未來無線信息網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高速度的視頻流等無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的共享傳輸是必要的。傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)旨在提高無線覆蓋范圍和系統(tǒng)容量，短距離無線通信系統(tǒng)則通過解決覆蓋盲點(diǎn)問題成為蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸?shù)难a(bǔ)充之一。雖然如此，但二者之間僅是相互彌補(bǔ)覆蓋的關(guān)系，目前尚未能真正意義上實(shí)現(xiàn)二者間傳輸?shù)娜诤匣騾f(xié)調(diào)傳輸。而且，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)用戶的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，只能不斷的向基站NodeB請(qǐng)求重發(fā)，并不能通過用戶間自身的協(xié)作傳輸來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)。現(xiàn)有的技術(shù)方案中，絕大部分用戶分組方法都是基于用戶的地理位置，且每個(gè)組中用戶的特定性能指標(biāo)(如信噪比等)較為接近，而實(shí)際上有效的協(xié)作更應(yīng)在性能指標(biāo)有一定差異的情況下進(jìn)行，現(xiàn)有技術(shù)已有的分組方法不能充分利用用戶間的協(xié)作傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。(如公開號(hào)為CN102404749A的中國(guó)專利申請(qǐng))

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種適用于無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶動(dòng)態(tài)分組方法，解決傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與短距離通信網(wǎng)絡(luò)不能很好融合的問題，以實(shí)現(xiàn)用戶間數(shù)據(jù)的高效協(xié)作傳輸，通過本發(fā)明的用戶分組方法，使得既能滿足無線高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的要求，又能保證系統(tǒng)能效和穩(wěn)定性。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提出一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶動(dòng)態(tài)分組及通信方法，該無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括蜂窩無線通信網(wǎng)和短距離無線通信網(wǎng)，動(dòng)態(tài)分組方法包括如下步驟:NodeB向用戶發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)包；用戶接收到測(cè)試數(shù)據(jù)包后發(fā)送包含確認(rèn)信息ACK的反饋數(shù)據(jù)；NodeB根據(jù)反饋數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)中各用戶的每比特通信能量效率及整個(gè)系統(tǒng)的平均能量效車F按照能量效率值降序排列所有用戶，根據(jù)所有用戶的平均能量效率F將用戶分為高能效組和低能效組，由此確定用戶分組，在每個(gè)組中選擇具有最高能效值的用戶作為該用戶組的簇頭，簇頭既要負(fù)責(zé)本組內(nèi)用戶的蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，又負(fù)責(zé)與組內(nèi)用戶的短距離通信，簇頭接收到蜂窩數(shù)據(jù)后，通過短距離通信與組內(nèi)其他用戶共享，同時(shí)，組內(nèi)用戶相互協(xié)作共享數(shù)據(jù)。確定用戶分組數(shù)具體包括:將系統(tǒng)中所有用戶的能量效率按降序排列為Uu…，Un，并計(jì)算所有用戶的平均能量效率
權(quán)利要求
1.一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中用戶動(dòng)態(tài)分組及通信方法，其特征在于，所述方法包括:用戶接收到基站發(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)包后發(fā)送包含確認(rèn)信息ACK的反饋數(shù)據(jù)；基站根據(jù)反饋數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)中各用戶的每比特通信能量效率及整個(gè)系統(tǒng)的平均能量效車P按照能量效率值降序排列所有用戶，根據(jù)所有用戶的平均能量效率反將用戶分為高能效組和低能效組，并確定用戶分組，在每個(gè)用戶分組中選擇具有最高能效值的用戶作為該用戶組的簇頭，簇頭負(fù)責(zé)本組內(nèi)用戶的蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，以及與組內(nèi)用戶的短距離通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:將用戶分為高能效組和低能效組具體包括，將所有用戶的能量效率按降序排列為U1,…，Un，根據(jù)公式
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:確定用戶分組具體包括:對(duì)低能效組的用戶能量效率值進(jìn)行降序排列記為U1，…，Uk，計(jì)算低能效組用戶中最大能效與最小能效的差值U1-Uk,對(duì)能量效率值降序排列的用戶依次計(jì)算每?jī)捎脩舻哪苄Р钪礥m-Un,根據(jù)公式
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3其中之一所述的方法，其特征在于:如果系統(tǒng)中用戶分組改變，分組方法進(jìn)一步包括:簇頭CH2實(shí)時(shí)檢測(cè)組內(nèi)用戶是否在本組的通信范圍內(nèi)，如果不在，查找用戶當(dāng)前所在分組的通信范圍，并向用戶當(dāng)前所在分組的簇頭CHk發(fā)送包含用戶標(biāo)識(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移信息M21，用戶當(dāng)前所在分組的簇頭根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移信息M21判定用戶是否在本組通信范圍內(nèi)，接收用戶發(fā)送的加入請(qǐng)求Mh21，并驗(yàn)證M21與Mh21中的用戶標(biāo)識(shí)信息是否一致，如果一致，同意用戶加入該分組，并發(fā)送確認(rèn)信息給簇頭CH2，簇頭刪除用戶的相關(guān)信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶動(dòng)態(tài)分組方法，屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括計(jì)算系統(tǒng)中所有用戶的通信能量效率及系統(tǒng)的平均能量效率；根據(jù)能量效率性能指標(biāo)確定用戶分組數(shù)；完成用戶分組，選擇簇頭，形成一種同時(shí)包含蜂窩和短距離兩種通信網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效協(xié)作傳輸。本發(fā)明的用戶分組方法中的用戶分組數(shù)和簇頭，可以根據(jù)系統(tǒng)性能的改變而動(dòng)態(tài)更新，此外，本發(fā)明的用戶分組方法可有效解決不同網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜诤蠁栴}，真正意義上實(shí)現(xiàn)蜂窩通信系統(tǒng)與短距離通信系統(tǒng)傳輸?shù)娜诤匣騾f(xié)調(diào)傳輸，解決視頻流等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的共享需求。
文檔編號(hào)H04W72/12GK103179674SQ201310099558
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者張祖凡, 易印雪, 楊靜, 彭醇陵, 李余 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)