一种异构网络中边缘用户小区选择算法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及异构网络的负载，具体涉及一种异构网络中边缘用户小区选择算法。
【背景技术】
[0002] 为了满足不断增长的数据业务需求，3GPP LTE-Advance引入了异构网络，以实现 较高的频谱效率。异构网络通过引入低功率基站，可以获得更大的小区分裂增益，进而提高 整个网络的容量。多种小功率基站的部署会出现大量"小区边缘区域"，使得边缘用户的性 能受到了影响。如果按照最强接收信号接入基站，有可能出现用户所选接入的基站出现过 载的情况，导致用户得不到很好的服务。
[0003] 针对异构网络的接入问题，如何合理地将宏小区的负载卸载到微小区上去是当前 异构网络技术研究的一个重点。如目前的研究包括：
[0004] 文献 1 :"Aamod Khandekar，Naga Bhushan，Ji Tingfang，Vieri Vanghi，LTE-Adv anced: Heterogeneous Networks [C]，2010European Wireless Conference: 978-98" 和文 南犬 2:''Che Sheng Chiu，Chia-Chi Huang, An Interference Coordination Scheme for Picocell Range Expansion in Heterogeneous Networks[J], Vehicular Technology Conference (VTC Spring)，2012IEEE 75th: 1-6" 提出了 CRE (cell range expansion，小区 覆盖扩展）接入算法，然而在该算法中使用固定的偏置值，无法满足实际用户的需求；
[0005] 文献3 :"Zhang Yong Jing，Zhang Kui，Chi Cheng. An adaptive threshold load balancing scheme for the end-t〇-end reconfigurable system. Wireless Personal Communications，2007,46 (1) :47-65"给出了一种负载均衡的动态门限算法，用户基于多目 标的用户需求来选择网络。该方法在均衡网络方面起了一定的作用，但并没有提高全网络 的吞吐量；
[0006] 文献4 :"Falowol 0,Zeadally S，Chan H. Dynamic pricing for load-balancing in user-centric joint call admission control of next-generation wireless networks，International Journal of Communication Systems，2010, 23 (3) :335368"给出 了基于模糊逻辑的网络选择方法，它只针对单个用户，而不是全网络的吞吐量来优化的；
[0007]文献 5 :"Xue Peng，Gong Peng，Park J H，et al. Radio resource management with proportional rate constraint in the heterogeneous networks.IEEE Transactions on Wireless Communications，2012，ll(3) :1066_1075" 从异构网络全网 的角度去最大化用户的归一化速率，文中的方法在最大化归一化速率中得到了较好的性 能，以及文献 6 :"Shirakabe，M.，A. Morimotoand N. Mil (i. "Performance evaluation of inter-cell interference coordination and cell range expansion in heterogeneous networks for LTE-Advanced downlink"）?20118th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS). 2011"中为网络中的每个用户设置了不同的偏 置，来优化性能，但上述两种优化方案并没有考虑当存在多个相邻的微小区时，偏置值的设 定方案；
[0008] 文献 7 :"Peng，T. "An adaptive bias configuration strategy for Range Extension in LTE-Advanced Heterogeneous Networks". 1ET International Conference on Communication Technology and Application (ICCTA2011) ? 2011 "提出为不同分布情况 的用户，动态的设置不同的偏置以适应实际情况，但是该算法却引入了太多的参数。
【发明内容】
[0009] 有鉴于此，本发明提供一种异构网络中边缘用户小区选择算法，旨在通过平衡微 小区之间的负载来提高微小区的资源利用率。
[0010] 本发明采用的技术方案具体为：
[0011] -种异构网络中边缘用户小区选择算法，各个边缘用户参照固定的偏置值，选择 其所在宏小区中的微小区，根据选择前后各个微小区的用户数变化，对固定的偏置值进行 动态调整，以调整后的偏置值作为参照，各个边缘用户重新选择其所在宏小区中的微小区， 若参照调整前后的偏置值所得到的微小区的用户数不同，则对调整后的偏置值进一步根据 宏小区中的各个微小区的用户数进行调整，直至用户数不变，负载达到均衡。
[0012] 在上述异构网络中边缘用户小区选择算法，具体包括以下步骤：
[0013] S100 :初始化偏置值、基站集和用户集，以偏置初始值为参考，边缘用户选择其所 在宏小区中的微小区，各个微小区统计其区域内的用户数；
[0014] S200 :根据微小区之间的用户数调整各个微小区偏置值，以调整后的偏置值为参 考，边缘用户进行微小区的重新选择和接入，各个微小区统计其区域内的用户数；
[0015] S300 :偏置值调整前后，若微小区的区域内的用户数发生改变，则返回S200 ;直至 用户数不变，负载达到均衡。
[0016] 在上述异构网络中边缘用户小区选择算法中，在步骤S100中：
[0017] 若为宏小区；则偏置初始值c = 0，
[0018] 若为微小区则c>0 ;
[0019] 且偏置初始值c的取值范围为[0, 20dB]。
[0020] 在上述异构网络中边缘用户小区选择算法中，在步骤S100中，边缘用户根据固定 的偏置值选择其所在宏小区中的微小区；以及
[0021] 在步骤S100中，边缘用户根据固定的偏置值进行微小区的重新选择和接入。
[0022] 在上述异构网络中边缘用户小区选择算法中，边缘用户选择小区的具体参考为：
[0023] i* = argmax {RSRPik+biasJ ；
[0024] 其中：
[0025] i*表示用户k将要选择的服务小区；
[0026] RSRPi#示用户k接收到来自小区i的参考信号功率；
[0027] 1^38;表示小区i的偏移量；若bias ;= 0,表示i为宏小区；若bias ;>0,则表示i 为微小区。
[0028] 在上述异构网络中边缘用户小区选择算法中，在步骤S200中，根据微小区之间的 用户数调整各个微小区偏置值具体为：
[0029] bias^^ bias ik+a(Nm-Ni)
[0030] 其中：
[0031] N"表示宏小区内的用户；
[0032]队示微小区i内的用户数；
[0033] biaSlk表示第k个边缘用户选择小区i时的偏置值；
[0034] biaSlk+1