[发明专利]一种时域干扰协调下最大最小公平的分布式能效优化方法

摘要

一种时域干扰协调下最大最小公平的分布式能效(EE,Energy Efficiency)优化方法(EE‑eICIC‑MaxMin)在异构蜂窝网络中提出了时域的小区间干扰协调(eICIC,Enhanced Inter Cell Interference Coordination)，旨在通过宏基站在几乎空白的子帧中保持静默减少对微基站或者家庭基站的干扰。微基站或者家庭基站的密集化部署对异构蜂窝网络的能源效率提出了更高的要求。该方法从最大最小公平的角度解决时域上几乎空白子帧(ABS,Almost Blank Subframe)的能效分配和空间上用户设备的能效接入问题，并以分布式的方式实现，适合大规模密集微蜂窝的部署。数值仿真结果表明，EE‑eICIC‑MaxMin方法在系统和用户的能效方面保持较好的均衡，并且该分布式算法具有较好的收敛性。本发明可用于实际5G异构蜂窝网络基于时域干扰协调下保证用户能效公平的实现。

主权项

一种时域干扰协调下最大最小公平的分布式能效优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建一个由宏基站和微基站构成的异构蜂窝网络，用户只能选择接入单个的宏基站或者微基站；2)对于每一个宏基站，在其覆盖的区域内微基站和用户测量信道状态和干扰状态，将结果上报给宏基站，宏基站计算后进行干扰协调；3)对于每一个用户，在整个带宽计算接收到的下行信号强度，分别选择一个宏基站和一个微基站作为候选接入基站的集合，再根据EE‑eICIC‑MaxMin方法选择接入哪个基站；4)EE‑eICIC‑MaxMin方法的初始化，选择误差ε>0和最大迭代次数Nmax，设置初始能效和迭代次数n＝0；5)EE‑eICIC‑MaxMin的二分法算法1，当k≤Kmax，对于一个给定的能效求解优化问题P2，计算如果则收敛，返回最优值EE‑eICIC‑MaxMin的子帧分配策略和最大的否则，如果则反之n＝n+1；式中Ru表示用户u的传输数据速率，pu表示用户u的功率能耗，ε表示二分法停止迭代收敛的最大误差；6)配置最大最小公平能效的ABS子帧协议，根据所述EE‑eICIC‑MaxMin中的分布式算法2，计算得到在最大最小能效公平下宏基站可以提供给受其干扰的微基站使用的ABS子帧数目；7)根据所述的EE‑eICIC‑MaxMin的取整算法3，计算用户在子帧中的平均传输时间，确定用户的可传输数据速率和所消耗的功率能耗，计算出用户和系统的能效；8)计算结束后，宏基站和微基站配置ABS子帧数目，进行时域的干扰协调，各个用户进行基于能效公平的接入和数据传输。