[发明专利]家庭基站联盟的切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及家庭基站密集部署场景下抑制其下行干扰的方法，可用于无线异构网络。

背景技术

家庭基站，最初叫接入点基站，又称毫微微蜂窝式基地台，是一个小型的蜂窝基站，通常被设计为在家庭室内或小的商业机构中使用。通过宽带接入方式，如有线电缆，光纤或DSL，连接到核心网络，可以整合2G、3G、WiFi于一机。2008年全球行动通讯大会首次展出家庭基站技术，得到Orange、T-Mobile这两个公司的青睐。家庭基站最早在欧洲流行，是一种超小型手机基站设备，相比覆盖范围2公里以内的微蜂窝式基地台以及覆盖范围200米以内的微微蜂窝式基地台更小型，家庭基站的覆盖范围约12米。

据美国思科公司调查，当今50%的话音业务和70%的数据业务发生在室内。但是，传统的蜂窝网基础设施由于外墙的穿透损耗，不能很好保证室内用户的业务传输。因此，未来的宽带无线网络需要无处不在的高速接入网络，特别是良好的室内无线接入覆盖。家庭基站由于具备了低功耗，低成本，即插即用特性，受到了学术界和工业界的广泛关注。专家们预测通过引入家庭基站，无线终端接入特定的家庭基站即可得到高质量的室内接入体验。与此同时，家庭基站能够通过DSL接入核心网络，因此家庭基站可以吸收宏基站的用户，从而更进一步提高频谱利用率和网络容量。

另一方面，尽管家庭基站的部署带来了很多方面的增益，但也带来了很多技术层面的挑战，包括接入策略，移动性管理和干扰管理。特别是因为家庭基站的部署缺少必要的小区规划，这使得干扰管理成为一个热点话题。

在下行场景中，主要有两种类型的干扰，一种是跨层干扰，即家庭基站与宏站之间的干扰；另一种是同层干扰，即家庭基站之间的干扰。前者已有很多学者提出了多种干扰管理方法，而后者关注的人则较少。

现有技术中适用于抑制家庭基站之间的干扰的方法主要有Francesco Pantisano等人于2011年提出的合作干扰抑制方法，（F.Pantisano,M.Bennis,W.Saad,R.Verdone,and M.Latva-aho,“Coalition formation games for femtocell interference management:a recursive core approach,”in Proc.of IEEE WCNC,pp.1161-1166,28-31Mar.2011.）。该方法包括三个阶段，即家庭基站发现周围可进入的家庭基站联盟，家庭基站联盟形成，联盟内部传输调度。在家庭基站发现周围可进入的家庭基站联盟阶段，每个家庭基站确定自己可以进入的家庭基站联盟集合。在家庭基站联盟形成阶段，每个家庭基站选择进入能够为自己提供最大收益，同时又不降低联盟内部其他家庭基站的收益的家庭基站联盟。在联盟内部传输调度阶段，每个家庭基站与联盟内其他家庭基站建立控制信道，每个家庭基站收集联盟内部其他家庭基站的信息，每个家庭基站传输自己的信息。这种方法存在以下问题：

1）在家庭基站联盟形成阶段，由于家庭基站形成联盟时过分注重个体收益而忽略了集体收益，导致家庭基站不能有效抑制来自其他家庭基站的干扰，从而给家庭基站网络的吞吐量的提升带来负面影响。

2）在家庭基站联盟形成阶段，由于分配联盟内部资源时仅考虑时间维度，不能充分利用抑制干扰所带来的增益，使得对家庭基站网络的吞吐量提升幅度受限。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种家庭基站联盟的切换方法，以在家庭基站联盟形成阶段，更加注重家庭基站的集体收益，并从时间和功率角度分配联盟内部资源，有效抑制家庭基站之间的干扰，进一步提升家庭基站网络的吞吐量。

为实现上述目的，本发明提出的一种家庭基站联盟的切换方法，包括如下步骤：

（1）由N个家庭基站和M个信道组成正交频分多址接入的家庭基站网络N≥1,M≥10；每个家庭基站独立的从M个信道选择传输数据的信道，并以最大功率在选取的信道上发送数据，每个家庭基站独立形成一个联盟S，从而形成网络内的初始家庭基站联盟集合；