子信道分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种子信道分配方法及装置，应用于目标家庭基站，所述方法包括：目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息；估算业务时延和安全传输概率；计算实际收益值；更新收益估计向量和策略概率向量；判断策略概率向量是否收敛；如果否，根据所述策略概率向量，切换至下一个子信道，并返回执行目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息的步骤；如果是，为目标家庭基站服务的第一家庭用户终端分配当前子信道。本发明专利技术实施例在保证第一家庭用户终端安全传输的前提下，尽可能的降低其业务时延低，最终找到满足二者性能达到最优化的子信道，提高了异构蜂窝网络通信性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种子信道分配方法及装置。
技术介绍
随着信息时代的发展，安全通信已经成为5G通信研究中的重要方面，信息的安全传输日渐成为人们通信的关键需求。目前，信息安全传输性能的研究场景，大多为单频率系统或者频率资源充足的系统，在这些场景下，用户之间不存在干扰，不涉及频率资源分配以及干扰管理。但在异构蜂窝网络中，宏基站覆盖范围下包含大量的宏用户终端、家庭基站以及家庭基站覆盖范围下的至少一个家庭用户终端，因此，异构蜂窝网络中分布着大量的用户终端，信道资源紧缺，存在大量的频率复用(即多个用户终端共用同一个子信道)的现象。如果异构蜂窝网络中存在窃听器，窃听器会将频段调到目标用户终端(合法的用户终端)使用的频率，窃听目标用户终端的业务信息，这严重影响用户的隐私以及人身财产安全。现有技术中，增强信息安全传输性能的手段之一是利用网络中的节点发射同频干扰，恶化窃听器的SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信噪比)，以降低或者破坏窃听器窃听目标用户终端信息的能力。但这种手段存在一个缺点，即会对处于同一个子信道的其他用户终端(包括目标用户终端)造成大量干扰，从而增加了这些用户终端的业务时延，降低了异构蜂窝网络通信性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种子信道分配方法及装置，在保证用户终端信息安全传输的前提下，降低其业务时延。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种子信道分配方法，应用于目标家庭基站，所述方法包括：所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括：使用目标子信道的第一类家庭基站的第一位置信息、所述目标家庭基站服务的第一家庭用户终端的第二位置信息以及使用所述目标子信道的窃听器的第三位置信息，所述目标子信道为所述目标家庭基站的当前子信道；根据所述第一位置信息和第二位置信息，估算所述第一家庭用户终端的业务时延，并根据所述第一位置信息和第三位置信息，估算所述第一家庭用户终端的安全传输概率；根据所述业务时延以及所述安全传输概率，计算所述第一家庭用户终端的实际收益值；根据所述实际收益值更新收益估计向量，并根据更新后的收益估计向量更新策略概率向量，其中，所述策略概率向量中的分量与子信道具有唯一对应性，且每一分量表示使用所对应子信道的概率；判断所述策略概率向量是否收敛；如果否，根据所述策略概率向量，从所有子信道中选择一个子信道，并将所述目标子信道切换至所选择的子信道，并返回执行所述所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息的步骤；如果是，为所述第一家庭用户终端分配所述目标子信道。较优地，所述根据所述第一位置信息和第二位置信息，估算所述目标家庭基站覆盖范围下第一家庭用户终端的业务时延，包括：根据以下公式估算所述业务时延， D f n = λ f n 2 μ f n ( μ f n - λ f n ) ]]>其中， λ f n = λ f ( Σ m = 1 M Ps f n ( vPs f n ) m - 1 ( 1 - vPs f n ) + ( 1 - Ps f n ) ) , ]]>n为当前子信道的标号，i、j、k、f为所述第一类家庭基站的标号，第一类家庭基站f为所述目标家庭基站，为所述业务时延，为第一类家庭基站f在当前子信道上的业务有效到达速率，为第一类家庭基站f的服务速率，γf为所述第一家庭用户终端接收信号的信噪比的门限值，为第一类家庭基站f与所述第一家庭用户终端之间一次传输的失败概率，M为混合自动重传请求过程的最大重传次数，m为重传次数，v为重传时采用卷积码后解码的错误率降低的倍率，df,f为第一类家庭基站f与其服务的家庭用户终端之间的距离，di,f为第一类家庭基站i到第一类家庭基站f中的家庭用户终端的距离，a为路径损耗指数，pf为第一类家庭基站f的发射功率，pi为家庭基站i的发射功率，dr为参考距离；c为光速，fc为频率，df,f和di,f可根据所述第一位置信息和第二位置信息计算得到，σ2为高斯噪声的功率。较优地，所述根据所述第一位置信息和第三位置信息，估算所述第一家庭用户终端的安全传输概率，包括：根据以下公式估算所述安全传输概率，其中，为所述安全传输概率，e′为窃听器的标号，I(n)为使用当前子信道的所有所述第一类家庭基站的集合，df,e′为第一类家庭基站f与窃听器e′之间的距离，di,e′为第一类家庭基站i到窃听器e′的距离，γ为窃听器e′接收信号的信噪比的门限值，df,e′和di,e′可根据所述第一位置信息和第三位置信息计算得到。较优地，所述根据所述业务时延以及所述安全传输概率，计算所述第一家庭用户终端的实际收益值，包括：根据以下公式计算所述实际收益值： u ~ f n = ( Ps e ′ n 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种子信道分配方法，其特征在于，应用于目标家庭基站，所述方法包括：所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括：使用目标子信道的第一类家庭基站的第一位置信息、所述目标家庭基站服务的第一家庭用户终端的第二位置信息以及使用所述目标子信道的窃听器的第三位置信息，所述目标子信道为所述目标家庭基站的当前子信道；根据所述第一位置信息和第二位置信息，估算所述第一家庭用户终端的业务时延，并根据所述第一位置信息和第三位置信息，估算所述第一家庭用户终端的安全传输概率；根据所述业务时延以及所述安全传输概率，计算所述第一家庭用户终端的实际收益值；根据所述实际收益值更新收益估计向量，并根据更新后的收益估计向量更新策略概率向量，其中，所述策略概率向量中的分量与子信道具有唯一对应性，且每一分量表示使用所对应子信道的概率；判断所述策略概率向量是否收敛；如果否，根据所述策略概率向量，从所有子信道中选择一个子信道，并将所述目标子信道切换至所选择的子信道，并返回执行所述所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息的步骤；如果是，为所述第一家庭用户终端分配所述目标子信道。...

【技术特征摘要】
1.一种子信道分配方法，其特征在于，应用于目标家庭基站，所述方法包括：所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息，其中，所述地理位置信息包括：使用目标子信道的第一类家庭基站的第一位置信息、所述目标家庭基站服务的第一家庭用户终端的第二位置信息以及使用所述目标子信道的窃听器的第三位置信息，所述目标子信道为所述目标家庭基站的当前子信道；根据所述第一位置信息和第二位置信息，估算所述第一家庭用户终端的业务时延，并根据所述第一位置信息和第三位置信息，估算所述第一家庭用户终端的安全传输概率；根据所述业务时延以及所述安全传输概率，计算所述第一家庭用户终端的实际收益值；根据所述实际收益值更新收益估计向量，并根据更新后的收益估计向量更新策略概率向量，其中，所述策略概率向量中的分量与子信道具有唯一对应性，且每一分量表示使用所对应子信道的概率；判断所述策略概率向量是否收敛；如果否，根据所述策略概率向量，从所有子信道中选择一个子信道，并将所述目标子信道切换至所选择的子信道，并返回执行所述所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息的步骤；如果是，为所述第一家庭用户终端分配所述目标子信道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息和第二位置信息，估算所述目标家庭基站覆盖范围下第一家庭用户终端的业务时延，包括：根据以下公式估算所述业务时延， D f n = λ f n 2 μ f n ( μ f n - λ f n ) ]]>其中， λ f n = λ f ( Σ m = 1 M Ps f n ( vPs f n ) m - 1 ( 1 - vPs f n ) + ( 1 - Ps f n ) ) , ]]>n为当前子信道的标号，i、j、k、f为所述第一类家庭基站的标号，第一类家庭基站f为所述目标家庭基站，为所述业务时延，为第一类家庭基站f在当前子信道上的业务有效到达速率，为第一类家庭基站f的服务速率，γf为所述第一家庭用户终端接收信号的信噪比的门限值，为第一类家庭基站f与所述第一家庭用户终端之间一次传输的失败概率，M为混合自动重传请求过程的最大重传次数，m为重传次数，v为重传时采用卷积码后解码的错误率降低的倍率，df,f为第一类家庭基站f与其服务的家庭用户终端之间的距离，di,f为第一类家庭基站i到第一类家庭基站f中的家庭用户终端的距离，a为路径损耗指数，pf为第一类家庭基站f的发射功率，pi为家庭基站i的发射功率，dr为参考距离；c为光速，fc为频率，df,f和di,f可根据所述第一位置信息和第二位置信息计算得到，σ2为高斯噪声的功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息和第三位置信息，估算所述第一家庭用户终端的安全传输概率，包括：根据以下公式估算所述安全传输概率，其中，为所述安全传输概率，e′为窃听器的标号，I(n)为使用当前子信道的所有所述第一类家庭基站的集合，df,e′为第一类家庭基站f与窃听器e′之间的距离，di,e′为第一类家庭基站i到窃听器e′的距离，γ为窃听器e′接收信号的信噪比的门限值，df,e′和di,e′可根据所述第一位置信息和第三位置信息计算得到。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述业务时延以及所述安全传输概率，计算所述第一家庭用户终端的实际收益值，包括：根据以下公式计算所述实际收益值： u ~ f n = ( Ps e ′ n ) δ ( D f n ) 1 - δ ]]>其中，为所述实际收益值，为所述安全传输概率，为所述业务时延，δ为预设指数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述所述目标家庭基站对应的目标宏基站覆盖范围下，获得地理位置信息之前，所述方法还包括：接收所述目标宏基站发送的第一检测信息，其中，所述第一检测信息为：所述目标宏基站根据第二检测信息生成的，所述第二检测信息为：所述目标宏基站覆盖范围中的使用当前子信道的宏用户终端检测到自身受到干扰后，用于向所述目标宏基站上报检测结果的信息；从所述目标子信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，缪中宇，孙瑞锦，孟萨出拉，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11