7、蜂窝网络中带用户区分的频谱共享资源分配

蜂窝网络中带用户区分的频谱共享资源分配

在蜂窝网络中，无线电资源分配是一个关键问题，尤其是在涉及不同类型用户和多种应用场景时。本文将探讨如何在不同场景下进行带用户区分的无线电资源分配，特别是公共安全用户和商业用户之间的频谱共享问题。

1. 公共安全与商业用户频谱共享的重要性

公共安全系统市场规模远小于商业蜂窝市场，这使得公共安全领域难以吸引到与商业蜂窝网络同等水平的投资。因此，为商业和公共安全用户制定共同的技术标准是最佳解决方案。这样做，公共安全社区可以利用商业蜂窝网络的技术优势，而商业蜂窝社区则可以改进其系统，使其更具吸引力。美国已在 700MHz 频段为基于 LTE 的公共安全网络预留了频谱，当前的公共安全标准仅支持中速数据，这就需要新技术来增加真正的移动宽带能力，使得 LTE 成为下一代宽带公共安全网络的基础技术。

2. 资源分配优化框架

2.1 公共安全与商业用户频谱共享方法

我们提出了一种在公共安全用户和商业用户之间进行频谱共享的方法，重点是为运行对数效用函数或类 S 型效用函数应用的两组用户找到资源分配问题的最优解。这些效用函数分别代表凹函数和非凹函数。优化问题的目标是在考虑每个用户获得最低 QoS 的前提下，将一个 eNodeB 的部分带宽分配给每个订阅移动服务的用户。在紧急模式下，公共安全用户优先于商业用户，并且在每个用户组内，由类 S 型函数近似的非凹函数（代表实时应用）优先于由对数函数近似的凹函数（代表延迟容忍应用）。

2.2 资源分配算法步骤

1. 分配目标速率 ：当公共安全 UE 处于紧急模式时，资源分配算法首先为每个公