異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法 和一種異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 可見光通信是一種在白光發(fā)光二級管（lightemittingdiode,LED)技術(shù)之上發(fā) 展起來的新興無線通信技術(shù)。它將照明和通信有機(jī)結(jié)合起來，和傳統(tǒng)無線接入技術(shù)相比， 具有豐富的頻譜資源、低能耗、低輻射、高保密性等特點(diǎn)。然而，可見光信道受到路損和陰影 效應(yīng)影響較大，使得其覆蓋范圍受限，獨(dú)立的光信號難以滿足移動用戶接入需求，因此，將 可見光通信與已有無線接入技術(shù)有機(jī)整合、優(yōu)勢互補(bǔ)，構(gòu)建可見光異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)成為可見 光通信關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0003] 在可見光通信異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合環(huán)境下，從橫向分析，異構(gòu)資源來源于不同接入網(wǎng)絡(luò)， 而各接入網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)容量、覆蓋、數(shù)據(jù)速率和移動性支持方面具有不同的網(wǎng)絡(luò)能力，同時(shí)具 有不同的資源粒度劃分及調(diào)配機(jī)制，為了實(shí)現(xiàn)資源共享，將會跨系統(tǒng)的對各網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行 統(tǒng)籌分配及管理；從縱向來看，異構(gòu)資源來源于不同的屬性域，如可見光具有低成本、自然 綠色、低電磁輻射等特點(diǎn)，紅外光具有低功率、安全性強(qiáng)等特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)融合，還需要 協(xié)調(diào)好系統(tǒng)內(nèi)部資源間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)資源的微觀調(diào)整及優(yōu)化。正是由于多種短距離通信技 術(shù)共存的環(huán)境下異構(gòu)資源及其耦合關(guān)系表現(xiàn)出來的多域多維性，由于多用戶、多業(yè)務(wù)、多網(wǎng) 絡(luò)的復(fù)雜環(huán)境帶來的異構(gòu)資源分配柔性適變的特性，為資源管理的研宄帶來了極大的挑 戰(zhàn)。因此，迫切需要研宄全新的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)資源管理機(jī)制，支持動態(tài)調(diào)整接入權(quán)限、智能聯(lián)合 會話和異構(gòu)多連接協(xié)同傳輸，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效地利用可見光通信異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的各種資源， 擴(kuò)展全網(wǎng)容量和業(yè)務(wù)覆蓋范圍。
[0004] 針對可見光的資源管理機(jī)制可以基于IEEE802. 15. 7MAC層的管理方式改善可見 光異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)性能。其聯(lián)合無線資源管理算法的核心思想是在不同的無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 之上增加一套集中式的聯(lián)合控制實(shí)體，聯(lián)合管理實(shí)體獨(dú)立于各種無線接入技術(shù)，是資源管 理的執(zhí)行點(diǎn)，主要執(zhí)行聯(lián)合接納控制、聯(lián)合切換控制、聯(lián)合資源分配以及聯(lián)合時(shí)間調(diào)度。系 統(tǒng)通過這個(gè)控制實(shí)體對異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合的呼叫接納控制、資源調(diào)度和負(fù)載控制，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用。其網(wǎng)絡(luò)性能的提高主要體現(xiàn)在最優(yōu)化異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的頻 譜利用效率、降低業(yè)務(wù)處理時(shí)延、提高系統(tǒng)吞吐量并降低處理復(fù)雜度等方面，同時(shí)異構(gòu)無線 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠針對各種混合型業(yè)務(wù)類型進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，如何在融合可見光網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，為 用戶合理分配頻率資源和功率資源，提高用戶在環(huán)境中接入網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)。
[0006] 為此目的，本發(fā)明提出了一種異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法，包括：S1，判斷可見光 網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)同時(shí)覆蓋的目標(biāo)環(huán)境中，所述可見光網(wǎng)絡(luò)是否處于可用狀態(tài)，若可用，則將 所述目標(biāo)環(huán)境中的用戶接入所述可見光網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)入步驟S2,若不可用，則將所述目標(biāo)環(huán)境 中的用戶接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)入步驟S3 ;S2,通過極值法為用戶分配可見光網(wǎng)絡(luò)的頻率 資源，根據(jù)所述可見光網(wǎng)絡(luò)信道的屬性信息為用戶分配可見光網(wǎng)絡(luò)的功率資源；S3,根據(jù)用 戶的帶寬需求為用戶分配LTE網(wǎng)絡(luò)的頻率資源，通過改進(jìn)注水法為用戶分配LTE網(wǎng)絡(luò)的功 率資源。
[0007] 優(yōu)選地，還包括：S4,通過窮盡搜索法為調(diào)整用戶的接入網(wǎng)，重復(fù)所述步驟S2和/ 或步驟S3,為用戶重新分配頻率資源和功率資源；S5,重復(fù)步驟S4,直至所述目標(biāo)環(huán)境的吞 度量不再提高。
[0008] 優(yōu)選地，所述改進(jìn)注水法包括：根據(jù)接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量和所述LTE網(wǎng)絡(luò) 的功率資源總和計(jì)算功率資源均值，通過注水法為用戶分配LTE網(wǎng)絡(luò)的功率資源，為分配 功率資源為零的用戶分配所述資源功率均值，迭代直至沒有用戶的功率資源為零。
[0009] 優(yōu)選地，在所述步驟S1之前還包括：S0,根據(jù)用戶的帶寬需求將用戶降序排列。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟S1還包括：在所述可見光網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)，將所述目標(biāo)環(huán)境中帶寬 需求大于預(yù)設(shè)值的用戶接入所述可見光網(wǎng)絡(luò)，將其他用戶接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)。
[0011] 本發(fā)明還提出了一種異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配系統(tǒng)，包括：判斷單元，用于判斷可見 光網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)同時(shí)覆蓋的目標(biāo)環(huán)境中，所述可見光網(wǎng)絡(luò)是否處于可用狀態(tài)；接入單元， 用于在所述可見光網(wǎng)絡(luò)處于可用狀態(tài)時(shí)，將所述目標(biāo)環(huán)境中的用戶接入所述可見光網(wǎng)絡(luò)， 在所述可見光網(wǎng)絡(luò)處于不可用狀態(tài)時(shí)，將所述目標(biāo)環(huán)境中的用戶接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)；資源 分配單元，通過極值法為用戶分配可見光網(wǎng)絡(luò)的頻率資源，根據(jù)所述可見光網(wǎng)絡(luò)信道的屬 性信息為用戶分配可見光網(wǎng)絡(luò)的功率資源，和/或根據(jù)用戶的帶寬需求為用戶分配LTE網(wǎng) 絡(luò)的頻率資源，通過改進(jìn)注水法為用戶分配LTE網(wǎng)絡(luò)的功率資源。
[0012] 優(yōu)選地，還包括：調(diào)整單元，用于通過窮盡搜索法為調(diào)整用戶的接入網(wǎng)，其中，所述 資源分配單元還用于在所述調(diào)整單元調(diào)整用戶的接入網(wǎng)過程中，為用戶重新分配頻率資源 和功率資源，直至所述目標(biāo)環(huán)境的吞度量不再提高。
[0013] 優(yōu)選地，所述資源分配單元用于根據(jù)接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量和所述LTE網(wǎng) 絡(luò)的功率資源總和計(jì)算功率資源均值，通過注水法為用戶分配LTE網(wǎng)絡(luò)的功率資源，為分 配功率資源為零的用戶分配所述資源功率均值，迭代直至沒有用戶的功率資源為零。
[0014] 優(yōu)選地，還包括：排序單元，用于根據(jù)用戶的帶寬需求將用戶降序排列。
[0015] 優(yōu)選地，所述接入單元還用于在所述可見光網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)，將所述目標(biāo)環(huán)境中帶寬 需求大于預(yù)設(shè)值的用戶接入所述可見光網(wǎng)絡(luò)，將其他用戶接入所述LTE網(wǎng)絡(luò)。
[0016] 通過上述技術(shù)方案，首先能夠根據(jù)用戶請求和網(wǎng)絡(luò)狀況為用戶選擇接入網(wǎng)；其次， 根據(jù)用戶業(yè)務(wù)請求為用戶分配頻率資源，用改進(jìn)注水法為用戶分配功率資源；再次，檢測用 戶接入網(wǎng)絡(luò)是否最優(yōu)（即吞吐量是否不在提高），若不是則為用戶重新選擇接入網(wǎng)；最后用 極值法為用戶分配頻率資源，用改進(jìn)注水法為用戶分配功率資源。其中的改進(jìn)注水法，不單 只以信道條件來為用戶分配資源，可以讓每個(gè)用戶都有更好的體驗(yàn)，提高用戶的公平性。并 且通過綜合考慮可見光網(wǎng)絡(luò)和LTE網(wǎng)絡(luò)的資源分配情況，能夠在異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境 中，為用戶更加合理地分類功率資源和頻率資源。
【附圖說明】
[0017] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0018] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法的示意流程圖；
[0019] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法的具體示意流 程圖；
[0020] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配方法的示意框圖；
[0021] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)資源分配系統(tǒng)的吞吐量示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施 例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0023] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開 的具體實(shí)施例的限制。
[0024] 如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的異構(gòu)