[发明专利]一种减少垂直扇区分裂后产生新干扰的自适应方法

摘要

本发明公开了一种减少垂直扇区分裂后产生新干扰的自适应方法，具体为划定内、外扇区，计算吞吐量和值，调节下倾角，更新吞吐量和值，更新下倾角，调节垂直HPBW。本发明方法利用有源天线系统实现垂直扇区分裂，合理地将某一扇区划分为内、外子扇区，能够动态调节内、外子扇区的下倾角和垂直HPBW参数，复用了原小区的时频资源，提升了系统的SINR性能，有效地提高了网络系统容量。

主权项

1.一种减少垂直扇区分裂后产生新干扰的自适应方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将小区内用户划定归属，将用户分为簇A和簇B，簇A属于内扇区，簇B属于外扇区；/n所述将小区内用户划定归属，具体如下：/n1-1)、选取初始中心点，/n首先计算用户的俯仰角：/n /n其中，θ_n为小区内第n个用户的俯仰角，h_BS为基站端天线高度，h_UE为UE天线高度，d_n为小区内第n个用户到基站的距离；/n然后，利用公式计算得到小区中所有用户的俯仰角平均值，即中心点用户俯仰角，N为小区内用户总数；/n再选择初始分类簇中心点，将小区用户分为两簇，簇A和簇B的中心点俯仰角分别为μ₁和μ₂，/nμ₁＝(θ_mid+θ_min)/2，μ₂＝(θ_mid+θ_max)/2/n其中，θ_min为所有用户中最小的俯仰角，θ_max为所有用户中最大的俯仰角；/n1-2)、以系统用户吞吐量最大化建立关于μ₁和μ₂的目标函数f_total，/n /n其中，B为系统带宽，M为小区垂直分裂后的子扇区数，小区分裂为内、外扇区2个子扇区，则M＝2，N_m为子扇区m中的用户数，m＝1,2，m＝1表示内扇区，m＝2表示外扇区，/nSINR_m,n(μ₁,μ₂)为子扇区m中第n个用户的信干噪比，/n其中，P_m为子扇区m的天线发射功率，σ为预设阀值，G_m,n为子扇区m中第n个用户的信道增益，P_j为子扇区j的天线发射功率，G_j,n为子扇区j中第n个用户的信道增益，/nG_m,n＝(pathloss_m,n-A_m)×shadowloss_m,n/n其中，pathloss_m,n为子扇区m中的第n个用户的大尺度衰落，shadowloss_m,n为子扇区m中的第n个用户的阴影衰落，A_m为天线增益；/n1-3)、计算小区的第n个用户分别以俯仰角μ₁和μ₂作为下倾角时得到的信道增益G'_m,n，/n其中，G'_m,n＝(pathloss'_m,n-A_m)×shadowloss'_m,n，m＝1,2/npathloss'_m,n为小区中的第n个用户以俯仰角μ_m作为下倾角时的大尺度衰落，shadowloss'_m,n为小区中的第n个用户以俯仰角μ_m作为下倾角时的阴影衰落，/n当G'_1,n≥G'_2,n时，小区中第n个用户属于内扇区，当G'_1,n＜G'_2,n时，小区中第n个用户属于外扇区；/n2)计算吞吐量总和T1；/n根据簇A和簇B中心点俯仰角μ₁和μ₂分别计算内、外扇区用户的信干噪比，求得内、外扇区吞吐量总和T1：/n /n3)调节内、外扇区的下倾角；具体为：/n3-1)、基于固定天线下倾角和垂直HPBW参数对LTE组网性能进行分析，设置内扇区下倾角初始值为17°，外扇区下倾角初始值为9°和垂直HPBW初始值为6.5°；/n3-2)、计算用户俯仰角：/n /n其中，θ_m,n为第m个子扇区的第n个用户的俯仰角值，m＝1表示内扇区，m＝2表示外扇区，d_m,n为第m个子扇区的第n个用户到基站的距离；/n3-3)、计算用户信干噪比：/n /n3-4)、根据公式k_m,n＝log₁₀(SINR_m,n)确定每个用户对应的加权系数；/n3-5)、计算下倾角：/n /n其中，m＝1表示内扇区，m＝2表示外扇区，即ν₁为内扇区的下倾角，ν₂为外扇区的下倾角；/n4)更新吞吐量总和，利用步骤3)调节后的内、外扇区的下倾角重新计算内、外扇区信干噪比，得到更新后的内、外扇区吞吐量总和T2，判断T2的大小，如果T2小于T1则跳到步骤6)，如果T2大于等于T1，且|T2-T1|＞σ，则执行步骤5)；如果T2大于等于T1，且|T2-T1|≤σ，则执行步骤6)；/n5)更新簇A和簇B的中心点俯仰角；具体为：将内、外扇区的下倾角ν₁和ν₂分别赋值给μ₁和μ₂，返回步骤1-3)重新进行用户归类，继续循环；K次后没有得到分簇结果，则退出循环并根据用户俯仰角将用户分为两簇；K为设置的循环次数；/n6)调节内、外扇区的垂直HPBW，具体为：/n6-1)、计算内、外扇区临界处俯仰角，两扇区的覆盖临界处通过俯仰角划分，内扇区覆盖的右边界，外扇区的左边界为θ_divide：/n /n其中，为内扇区用户最大俯仰角和内扇区用户最小俯仰角，为外扇区用户最大俯仰角和外扇区用户最小俯仰角；/n6-2)、计算内扇区左边界和外扇区右边界俯仰角，/n内扇区左边界俯仰角由内扇区用户最大俯仰角和小区能够覆盖的最大俯仰角θ_left取平均，即：/n /n外扇区右边界俯仰角由外扇区用户最小俯仰角和小区能够覆盖的最小俯仰角θ_right取平均，即：/n /n6-3)、计算内、外扇区的垂直HPBW，/n内扇区的垂直HPBWθ_3dB内为：/n /n外扇区的垂直HPBWθ_3dB外为：/n /n其中，SLA_ν为天线旁瓣的最大衰落值。/n