毫米波微波网络基于匹配算法的小区关联方法
2021-08-20杨海竹孙长印吴维超徐文军
计算机工程 2021年8期
杨海竹,孙长印,吴维超,徐文军
(1.西安邮电大学 通信与信息工程学院,西安 710121;2.中国移动通信集团陕西有限公司,陕西 铜川 727000)
0 概述
随着移动通信网络高速发展,6 GHz 以下频谱资源利用率已经接近饱和,为了满足用户日益增长的流量需求,毫米波技术在5G 网络中得到了广泛的应用[1]。毫米波具有丰富的频谱资源及较高的天线增益,可以为用户提供超高网络速率。但毫米波链路具有间歇性[2],其频段较高,波长较短,穿透性差,在遇到障碍物或与用户之间距离较远时容易使用户网络连接受到影响。为提升网络的稳定性,可以采用毫米波基站与传统微波基站共存的组网方式,当毫米波网络不可行时,用户连接至微波基站,以确保网络连接的可靠性[3]。
然而,由于毫米波网络具有更高的路径损耗[4],在毫米波基站与微波基站共存的系统中,传统的max-SINR[5]等小区关联方式容易导致严重的负载失衡问题,给蜂窝网络资源管理带来了巨大挑战[6]。对此问题,文献[7-8]通过博弈论方式,将用户和基站看作两个玩家组进行匹配,保证产生帕累托和双向稳定解。文献[9]利用基站的最小额约束,通过调整基站的最小接入用户数,保证每个基站下都有较为合理的用户接入,来达到负载均衡的目的[10]。然而上述文献考虑的场景仅限于用户任意时刻只选择单个基站进行连接的情况,当毫米波链路不可用时用户可以切换到微波基站,但链路切换会产生时延和信令开销,同时掉话风险也会随之增加。……
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