[發明專利]一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法

有效

• 申請號: 201110414309.1
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102421177A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 潘沛生;潘曉亮
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W52/14
• 分類號: H04W52/14;H04W52/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 奚幼堅

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及毫微微蜂窩基站Femtocell技術以及博弈方法，為一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法。

背景技術

毫微微蜂窩基站Femtocell技術是一種擴展移動通信室內覆蓋的解決方案，根據近年來3G發展和寬帶移動化趨勢而推出，它工作在授權頻段，通過寬帶接入，如DSL、有線電纜、光纖等連接到運營商的網絡，其主要作用是為家庭室內或者小型商業機構提供更好的信號覆蓋和服務質量。互干擾問題一直是Femtocell要解決的重要問題。由于頻率資源限制，Femtocell與宏蜂窩基站采用同頻部署時，帶來了嚴重的干擾問題。

博弈方法元素包括博弈方、策略集、效用函數等。目前博弈式Femtocell功率控制方法中，更側重于從效用函數角度來減小層間干擾，并且目前的功率控制方法更側重網絡整體的容量性能，忽視了每個Femtocell用戶的信干噪比SINR要求可能不同的情況，使網絡中可能存在較多Femtocell用戶未達到其預設SINR值。在文獻《Power?control?in?two-tier?Femtocell?networks.》(V.Chandrasekhar，J.G.Andrews，etc.IEEE?trans.Wireless?Commun.，Aug.2009，vol.8，no.8，pp.4316-4328.)中提出的方法，我們稱為原始算法(Original?Algorithm)，簡寫為OA方法，是現有的一種基于博弈論的Femtocell功率控制方法，但是其沒有對Femtocell用戶最大發射功率進行限制，使各用戶有可能對宏用戶產生較大干擾，其鏈路保護方法是通過降低Femtocell用戶預設SINR值來減小Femtocell用戶對宏用戶干擾的，并且這種鏈路保護方法對較大干擾的識別不夠精準，其限制方式死板，網絡中未達到自身預設SINR值的Femtocell用戶較多，Femtocell用戶的通信效果不理想。

發明內容

本發明要解決的問題是：Femtocell技術中存在互干擾問題，現有的功率控制方法忽視了每個Femtocell用戶的信干噪比要求，通過降低Femtocell用戶預設SINR值來減小Femtocell用戶對宏用戶干擾，并且網絡中未達到自身預設SINR值的Femtocell用戶較多，Femtocell用戶的通信效果不理想。

本發明的技術方案為：一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，基于博弈論，對毫微微蜂窩基站Fetomcell和宏蜂窩基站，通過限制Fetomcell用戶的最大發射功率來保證宏蜂窩基站的宏用戶達到其預設的信干噪比SINR_h，在此基礎上通過博弈迭代使得更多Femtocell用戶達到自身預設的信干噪比SINR_f，具體為：根據宏蜂窩基站覆蓋邊緣位置處宏用戶的信噪比計算宏蜂窩內噪聲σ²，設宏用戶的信干噪比為SINR_h，Femtocell用戶總數為M，所有Fetomcell用戶對該宏用戶的干擾之和的最大值為I_max，有其中p_max為宏用戶的最大發射功率，g_0，0為宏用戶到宏蜂窩基站的信道增益，則每個Femtocell用戶對宏用戶所產生的最大干擾不超過平均干擾值：設第i個Femtocell用戶對宏用戶的干擾為I_i＝p_ig_0，i，其中g_0，i為第i個Femtocell用戶到宏蜂窩基站的信道增益，則有I_i≤I_mean，即p_ig_0，i≤I_mean，得到Femtocell用戶的發射功率策略為p_i＝[0，p_{i_max}]，即發射功率在[0，p_{i_max}]內，各Femtocell用戶按照自己對應的發射功率策略參與博弈迭代，得出均衡時的發射功率進行上行鏈路傳輸：