[发明专利]基于动态区域扩展和功率控制的异构网络干扰协调方法

摘要

本发明一种基于动态区域扩展和功率控制的异构网络干扰协调方法，属于异构无线网络中干扰协调技术领域，本发明全面考虑了用户基站的选择，资源分配过程中存在的干扰以及网络吞吐量性能，对于影响网络吞吐量性能的因素考虑的更为全面，更加符合异构网络应用的实际情况，能进一步推动异构网络的实用化；区域扩展的实时性更强，网络更加稳定，服务用户数增多的同时用户的服务质量也得到较大提高。

主权项

一种基于动态区域扩展和功率控制的异构网络干扰协调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在传统宏蜂窝基站覆盖范围内，根据需求部署若干个微微蜂窝基站；步骤2、分别计算宏蜂窝基站覆盖范围内用户和微微蜂窝基站覆盖范围内用户在子载波上的信干噪比值，并根据计算获得的信干噪比值确定上述两类基站下每个用户的吞吐量；步骤3、设置一段时间作为计算周期，并根据获得的每个用户的吞吐量，求出本周期单位时间内，宏蜂窝基站下单个子载波上所有用户的平均吞吐量和微微蜂窝基站下单个子载波上所有用户的平均吞吐量；步骤4、比较计算获得的宏蜂窝基站用户的平均吞吐量和微微蜂窝基站用户的平均吞吐量，并根据判断结果，调整微微蜂窝基站覆盖区域和计算用户平均吞吐量的计算周期，具体如下：步骤4‑1、比较计算获得的宏蜂窝基站用户的平均吞吐量和微微蜂窝基站用户的平均吞吐量，若宏蜂窝基站用户的平均吞吐量大于微微蜂窝基站用户的平均吞吐量，则改变用户接入基站的判决条件，减小宏蜂窝基站覆盖范围下的微微蜂窝基站覆盖区域；所述的用户接入基站的判决条件为：用户接收来自宏蜂窝基站的信号强度值大于用户接收来自微微蜂窝基站的信号强度值；此时，改变用户接入基站的判决条件方法为：在用户接收来自微微蜂窝基站的信号强度值上减去一个设定的数值，形成新的用户接入基站的判决条件；步骤4‑2、若宏蜂窝基站用户的平均吞吐量小于微微蜂窝基站用户的平均吞吐量，则改变用户接入基站的判决条件，增大宏蜂窝基站覆盖范围下的微微蜂窝基站覆盖区域；此时，改变用户接入基站的判决条件方法为：在用户接收来自微微蜂窝基站的信号强度值上加上一个设定的数值，形成新的用户接入基站的判决条件；步骤4‑3、若宏蜂窝基站用户的平均吞吐量小于微微蜂窝基站用户的平均吞吐量，则宏蜂窝基站覆盖范围下的微微蜂窝基站覆盖区域不变，并对该现象出现次数进行计数，若计数值小于给定的阈值，则重新设置计算周期；若计数值大于给定的阈值，则将计算周期替换为设定的最大计算周期；步骤5、在微微蜂窝基站发射功率和微微蜂窝基站下用户发射功率固定不变的情况下，根据用户设定的期望目标信干噪比、信道增益、干扰功率和噪声功率，确定微微蜂窝基站下用户所使用的资源块上宏蜂窝基站允许的最大发射功率和宏蜂窝基站下用户允许的最大发射功率；步骤5‑1、根据微微蜂窝基站接收信号强度和用户设定的期望目标信干噪比，确定用户在当前子载波资源上所能承受的下行最大干扰；根据微微蜂窝基站下用户接收信号强度和用户设定的期望目标信干噪比，确定用户在当前子载波资源上所能承受的上行最大干扰；步骤5‑2、根据获得的用户在当前子载波资源上所能承受的下行最大干扰和相邻微微蜂窝基站对该用户的下行干扰，确定宏蜂窝基站对微微蜂窝基站下的用户允许产生的下行最大干扰；步骤5‑3、根据宏蜂窝基站与该用户之间的信道增益和宏蜂窝基站对微微蜂窝基站下的用户允许产生的下行最大干扰，确定宏蜂窝基站在当前资源块上允许的最大发射功率；步骤5‑4、根据获得的用户在当前子载波资源上所能承受的上行最大干扰和在相邻微微蜂窝基站下的用户对该用户产生的上行干扰，确定宏蜂窝基站下用户对微微蜂窝基站下的用户允许产生的上行最大干扰；步骤5‑5、根据微微蜂窝与宏蜂窝基站下的用户之间的信道增益和宏蜂窝基站下用户对微微蜂窝基站下的用户允许产生的上行最大干扰，确定宏蜂窝基站下的用户在此资源块上允许的最大发射功率；步骤6、根据设定的宏蜂窝基站用户的最低信干噪比、宏蜂窝基站与宏蜂窝基站下的用户之间的信道增益和宏蜂窝基站在当前子载波接收到的总干扰功率，确定宏蜂窝基站在子载波上发射的最小功率；并根据设定的宏蜂窝基站用户的最低信干噪比、宏蜂窝基站与宏蜂窝基站下的用户之间的信道增益和宏蜂窝基站下用户在当前子载波接收到的总干扰功率，确定宏蜂窝基站下用户在子载波上发射的最小功率；步骤7、根据用户设定的目标吞吐量、编码效率、单个资源块的吞吐量，确定用户所需的最少资源块数目；步骤8、将获得的宏蜂窝基站在当前资源块上允许的最大发射功率、宏蜂窝基站下的用户在此资源块上允许的最大发射功率、宏蜂窝基站在子载波上发射的最小功率、宏蜂窝基站下用户在子载波上发射的最小功率、用户所需的最少资源块数目和一个资源块只能用一次作为约束条件，采用网络单纯形算法获得宏蜂窝基站中分配的资源块个数、宏蜂窝基站的最低发射功率和宏蜂窝基站下用户的最低发射功率；步骤9、根据获得的资源块个数，宏蜂窝基站将资源块分配给宏蜂窝基站下的用户；根据宏蜂窝基站的最低发射功率设置宏蜂窝基站；根据宏蜂窝基站下用户的最低发射功率设置宏蜂窝基站下每个用户。