UDN中基于K-means聚类算法的干扰协调方案

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0051854

计算机工程 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (3): 107-112. doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0051854

UDN中基于K-means聚类算法的干扰协调方案

王振朝^1,2,白莉莎¹,宋伯尧¹

1.河北大学电子信息工程学院,河北保定 071002; 2.河北省数字医疗工程重点实验室,河北保定 071002

收稿日期:2018-06-19 出版日期:2019-03-15 发布日期:2019-03-15
作者简介:王振朝(1958—),男,教授、博士,主研方向为下一代移动通信网;白莉莎(通信作者)、宋伯尧,硕士研究生。
基金资助:
河北省自然科学基金(F2014201168)。

Interference Coordination Scheme Based on K-means Clustering Algorithm in UDN

WANG Zhenchao^1,2,BAI Lisha¹,SONG Boyao¹

1.College of Electronic and Information Engineering,Hebei University,Baoding,Hebei 071002,China; 2.Key Laboratory of Digital Medical Engineering of Hebei Province,Baoding,Hebei 071002,China

Received:2018-06-19 Online:2019-03-15 Published:2019-03-15

摘要/Abstract

摘要：

针对超密集网络中低功率节点间的干扰问题,提出一种基于K-means聚类算法的时域干扰协调方案。根据节点的分布特点对其进行分类,计算每个类内的节点干扰并求和得到节点所受的总干扰。在此基础上,根据干扰最小化原则进行时域几乎空白子帧分配,以最大化系统局部吞吐量。仿真结果表明,相比基于广义干扰模型的干扰协调方案,该方案结果更精确,网络吞吐量更高。

关键词: 超密集网络, 聚类分析, 干扰模型, 分布式系统, 几乎空白子帧分配

Abstract:

Aiming at the problem of interference between low power nodes in Ultra-Dense Networks(UDN),a time-domain interference coordination scheme based on K-means clustering algorithm is proposed.According to the distribution characteristics,the nodes are classified,the interference of each class is calculated and the total interference is obtained.On this basis,Almost Blank Subframes(ABS) in time-domain are allocated according to the interference minimization principle to maximize the local throughput of the system.Simulation results show that the proposed scheme is more accurate and has higher network throughput than the interference coordination scheme based on generalized interference model.

Key words: Ultra-Dense Networks(UDN), cluster analysis, interference model, distributed system, Almost Blank Subframes(ABS) allocation

中图分类号:

TN929

王振朝,白莉莎,宋伯尧. UDN中基于K-means聚类算法的干扰协调方案[J]. 计算机工程, 2019, 45(3): 107-112.

WANG Zhenchao,BAI Lisha,SONG Boyao. Interference Coordination Scheme Based on K-means Clustering Algorithm in UDN[J]. Computer Engineering, 2019, 45(3): 107-112.

https://www.ecice06.com/CN/Y2019/V45/I3/107

参考文献

［1］ELSAWY H,HOSSAIN E.Two-tier HetNets with cognitive femtocells:downlink performance modeling and analysis in a multichannel environment［J］.IEEE Transactions on Mobile Computing,2014,13(3):649-663.
［2］AN J,YANG K,WU J,et al.Achieve sustainable ultra-dense heterogeneous networks for 5G［J］.IEEE Communications Magazine,2017,55(12):84-90.
［3］COSOVIC M,TSITSIMELIS A,VUKOBRATOVIC D,et al.5G mobile cellular networks:enabling distributed state estimation for smart grids［J］.IEEE Commu-nications Magazine,2017,55(10):62-69.
［4］姜来为,沙学军,吴宣利,等.异构网络中几乎空白子帧存在时干扰协调方法［J］.哈尔滨工业大学学报,2016,48(11):14-19.
［5］ZHENG J,CAI Y,LU N,et al.Stochastic game-theoretic spectrum access in distributed and dynamic environment［J］.IEEE Transactions on Vehicular Technology,2014,64(10):4807-4820.
［6］YAO K,WU Q,XU Y,et al.Distributed ABS-slot access in dense heterogeneous networks:a potential game approach with generalized interference model［J］.IEEE Access,2017,5:94-104.
［7］黄鹏,黄晨,廖薪棋,等.HetNet中基于功率控制的动态增强小区间干扰协调方案［J］.计算机工程,2016,42(12):102-107.
［8］OZAWA M,OHTSUKI T.Improvements of femto-base station resource utilisation and ABS assignment conver-gence for dynamic ABS assignment［J］.IET Communications,2017,11(3):370-376.
［9］王千,王成,冯振元,等.K-means算法研究综述［J］.电子设计工程,2012,20(7):21-24.
［10］贾瑞玉,宋建林.基于聚类中心优化的k-means最佳聚类数确定方法［J］.微电子学与计算机,2016,33(5):62-66.
［11］KAMEL M I,ELSAYED K.ABSF offsetting and optimal resource partitioning for eICIC in LTE-advanced:proposal and analysis using a nash bargaining approach［C］//Proceedings of 2013 IEEE International Conference on Communications.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2013:430-437.
［12］XU Y,WU Q,SHEN L,et al.Opportunistic spectrum access with spatial reuse:graphical game and uncoupled learning solutions［J］.IEEE Transactions on Wireless Communications,2013,12(10):4814-4826.
［13］OO T Z,TRAN N H,SAAD W,et al.Offloading in HetNet:a coordination of interference mitigation,user association,and resource allocation［J］.IEEE Transactions on Mobile Computing,2017,16(8):2276-2291.
［14］张秀宁,谈振辉,徐少毅,等.增强的小区间干扰协调技术综述［J］.铁道学报,2013,35(2):51-65.
［15］FRATU O,VULPE A,CRACIUNESCU R,et al.Small cells in cellular networks:challenges of future HetNets［J］.Wireless Personal Communications,2014,78(3):1613-1627.
［16］YAN Z,ZHOU W,CHEN S,et al.Modeling and analysis of two-tier HetNets with cognitive small cells［J］.IEEE Access,2017,5:2904-2912.
［17］ZOU S,LIU N,PAN Z,et al.An enhanced almost blank sub-frame management for efficient eICIC in non-uniform HetNets［J］.Journal of Southeast University,2017,33(1):14-21.

[1]	戴浩磊, 黄永慧, 周郭许. 基于超图正则化非负张量链分解的聚类分析[J]. 计算机工程, 2023, 49(6): 81-89.
[2]	丁庆丰, 李晋国. 一种物联网环境下的分布式异常流量检测方案[J]. 计算机工程, 2022, 48(8): 152-159.
[3]	陈璐瑶, 刘奇龙, 许云霞, 陈震. 基于超图正则化非负Tucker分解的图像聚类算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(4): 197-205.
[4]	刘振鹏, 郭超, 王仕磊, 陈杰, 李小菲. 基于博弈论和启发式算法的超密集网络边缘计算卸载[J]. 计算机工程, 2022, 48(12): 54-61,71.
[5]	曾蓉晖, 林兵, 王明芬, 林凯, 卢宇. 超密集边缘计算网络中面向能耗优化的任务卸载方法[J]. 计算机工程, 2022, 48(11): 39-48.
[6]	郑冰原, 孙彦赞, 吴雅婷, 王涛, 方勇. 基于DQN的超密集网络能效资源管理[J]. 计算机工程, 2021, 47(5): 169-175.
[7]	张基, 谢在鹏, 毛莺池, 徐媛媛, 朱晓瑞, 李博文. MapReduce框架下结合分布式编码计算的容错算法[J]. 计算机工程, 2021, 47(4): 173-179.
[8]	刘美佳, 张箐. 基于分布式集群架构的遥感数据传输机制[J]. 计算机工程, 2021, 47(10): 180-185.
[9]	张鹏飞, 张月霞. UUDN中双层Stackelberg博弈功率控制算法研究[J]. 计算机工程, 2020, 46(9): 186-192.
[10]	谭敏生, 杨杰, 丁琳, 李行健, 夏石莹. 区块链共识机制综述[J]. 计算机工程, 2020, 46(12): 1-11.
[11]	宋匡时, 李翀, 张士波. 一个轻量级分布式机器学习系统的设计与实现[J]. 计算机工程, 2020, 46(1): 201-207.
[12]	田心记,张浩天. JT-CoMP场景中以用户为中心的半动态分簇方法[J]. 计算机工程, 2019, 45(6): 134-139,145.
[13]	刘海,余翔,李金茹. 毫米波回程网络中的路由与QoS调度算法[J]. 计算机工程, 2019, 45(4): 56-60.
[14]	李道全, 张玉霞, 魏艳婷. 基于聚类分析的能耗均衡无线传感器网络分簇算法[J]. 计算机工程, 2019, 45(10): 116-121.
[15]	毕小红,刘渊,陈飞. 微服务应用平台的网络性能研究与优化[J]. 计算机工程, 2018, 44(5): 53-59.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

UDN中基于K-means聚类算法的干扰协调方案

Interference Coordination Scheme Based on K-means Clustering Algorithm in UDN

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

UDN中基于K-means聚类算法的干扰协调方案

Interference Coordination Scheme Based on K-means Clustering Algorithm in UDN

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价