[发明专利]一种异构网中小区范围扩展偏置值的动态选择方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种异构网中小区范围扩展偏置值的动态选择方法。

背景技术

随着用户对无线覆盖和高速数据速率业务需求的不断增长，LTE-A将异构网络作为关键技术。异构网络中除有宏基站外，又引入了一些低功率节点，比如微微基站(PeNB)、家庭基站(HeNB)、中继等。由于低功率节点发射功率较低，因此服务的用户数目就较少，达不到替宏基站分担负载的目的。小区范围扩展技术(CRE)指的是为微微基站用户参考信号接收功率(RSRP)人为的增加偏置值(Biased Value，BV)，这样就会有较多用户接入Pico基站。但是CRE区域的微微用户会受到来自宏站强烈的跨层干扰，导致系统性能下降。增强的小区间干扰协调(eICIC)应用几乎空白子帧技术(Almost Blank Subframe)处理跨层干扰问题。所谓ABS帧就是此时宏基站不发送任何数据(除了一些必要的信息)，微微用户不会受到宏站的干扰，使得微微用户性能提升。

一般方法在评估整个系统的性能时，不考虑偏置值的影响，只是事先给定偏置值，分析其他因素对系统性能的影响。但是由于每一Pico基站覆盖用户情况不一样，若配置相同的偏置值可能会降低整个系统的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种异构网中小区范围扩展偏置值的动态选择方法，该方法可以动态的选择异构网中小区范围扩展偏置值，系统的性能高。

为达到上述目的，本发明所述的异构网中小区范围扩展偏置值的动态选择方法包括以下步骤：

1)对系统进行初始化，当偏置值为0dB时，宏用户和微微用户都在正常帧下被服务；

2)建立宏基站的效用函数C_M(X)和微微基站的效用函数C_P(X)，然后根据宏基站的效用函数C_M(X)和微微基站的效用函数C_P(X)建立关于各微微基站新加入的用户总数X的优化目标函数；

3)通过二次拟合的方法求解宏基站的效用函数C_M(X)和微微基站的效用函数C_P(X)，再将求解的结果代入步骤2)中的关于各微微基站新加入的用户总数X的优化目标函数，然后求解关于各微微基站新加入的用户总数X的优化目标函数，得最优的各微微基站新加入的用户总数，最后根据最优的各微微基站新加入的用户总数得当前异构网中小区范围扩展偏置值。

步骤1)中，当偏置值为0dB时，宏用户和微微用户都在正常帧下被服务，此时宏用户所得和速率和微微用户所得和速率分别为：

其中，W为系统的总带宽，M为系统中宏用户总数，N_j为第j个微微基站服务的用户数，α为几乎空白帧比例，为第i个宏用户的信干噪比，为第j个微微基站中第i个微微用户的信干噪比，P为微微基站的总数，和分别为第i个宏用户的伪速率和第j个微微基站中第i个微微用户的伪速率。

步骤2)中的宏基站的效用函数C_M(X)和微微基站的效用函数C_P(X)分别为：

其中，W为系统的总带宽，M为系统中宏用户总数，x_j为第j个微微基站新加入用户的个数，x_i为第i个微微基站新加入用户的个数，N_j为第j个微微基站服务的用户数，和分别为为第i个宏用户的伪速率和第j个微微基站中第i个微微用户的伪速率，X＝(x₁，x₂，...，x_P)，α为几乎空白帧比例，为第i个新用户的伪速率。

步骤2)中的关于各微微基站新加入的用户总数X的优化目标函数为：

X^lower＜X＜X^upper

其中，T为系统的用户总数，X^lower和X^upper分别为新加入用户总数的下界和上界。

步骤3)中通过二次拟合的方法求解宏基站的效用函数C_M(X)的过程为：

将变量X进行连续化，对于第j个微微基站在ABS帧下被服务用户的吞吐量为

设有个新用户加入微微基站，计算新用户的伪速率对式(6)中的进行二次拟合得到则微微基站的效用函数C_P(X)近似为