[發明專利]密集部署的家庭基站網絡的低復雜度節能無線資源分配方法無效

申請號：	201310219380.3	申請日：	2013-06-04
公開（公告）號：	CN103269515A	公開（公告）日：	2013-08-28
發明（設計）人：	張振海;張志才;溫向明;趙振民;路兆銘;景文鵬;何盛華	申請（專利權）人：	北京郵電大學
主分類號：	H04W52/34	分類號：	H04W52/34;H04W72/04
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摘要：
搜索關鍵詞：	密集部署家庭基站網絡復雜度節能無線資源分配方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及第四代移動通信技術領域，具體涉及在密集部署的家庭基站網絡中，低復雜度的節能下行鏈路無線資源分配方法。此方案在降低家庭基站下行鏈路資源分配復雜度的同時，也保證了家庭基站的能量效率。?

背景技術

第三代和第四代移動通信系統通常部署在較高的頻段，而這些頻段的無線電波的穿墻損耗較大，單純依靠宏基站容易造成室內覆蓋不足問題。同時由于移動互聯網的快速發展，各種移動多媒體業務逐漸流行，這造成了移動數據流量的指數式增長。統計顯示，超過70%的移動數據發生在室內，因此，為了解決室內覆蓋不足以及為室內用戶提供高速無線數據接入的問題，家庭基站技術應運而生。家庭基站是一種用戶部署的、即插即用型低功率小型基站，主要應用于家庭、公司、商場等場所，解決室內熱點地區的覆蓋問題。?

在家庭基站和宏基站異構部署的網絡環境中，由于頻譜資源的稀缺性，家庭小區與宏小區一般采用共享頻譜的策略，這樣就會造成家庭小區與宏小區間的跨層干擾。同時，在辦公樓、大型商場和居民區等家庭基站密集部署的區域，相鄰家庭基站之間也存在著同層干擾的問題。嚴重的同層干擾和跨層干擾不僅會大大降低家庭基站小區的網絡容量，而且還會影響宏基站用戶的QoS，是家庭基站部署時必須要解決的問題之一。?

另外，隨著溫室效應的加劇，整個社會對于節能降耗越來越關注。隨著近幾年來移動通信行業在全球的快速發展，其能耗占信息通信技術總能耗的比重已達到15%～20%，并且隨著移動通信技術的不斷發展，其基礎設施和用戶群規模仍將快速增長，整個移動通信行業的能耗仍將保持快速增長。作為一種具有廣闊應用前景的技術，家庭基站能量效率的提升也具有非常重要的現實意義。預計到2015年，全球家庭基站的出貨量將超過5400萬，其能耗高達5.51億瓦，存在巨大的節能潛力。另一方面，移動終端的計算能力不斷提升，這為移動多媒體業務的普及創造了條件，同時也帶來了終端能耗過高的問題，由于電池儲能技術的進步緩慢，想極大地延長移動終端的待機時間始終是難以克服的技術障礙。所以，提高資源分配方案的能量效率是用戶、運營商的共同需要，也比將成為未來移動通信發展的必然趨勢。?

當前學術界和工業界關于家庭基站的研究主要關注于最大化家庭基站的小區容量，減小同層干擾或者跨層干擾，而關于家庭基站密集部署場景下的資源管理方案的能效提升一直未?得到足夠重視。雖然也有學者提出了一些低復雜度的子信道分配方法，但是并沒有考慮相鄰家庭基站的干擾問題。所以本發明就是針對家庭基站網絡中的子信道分配與功率分配聯合進行時的復雜性，提出了一種分步進行子信道分配與功率控制的次優的分布式無線資源管理方案。?

發明內容

本發明旨在針對密集部署的OFDMA家庭基站網絡，解決如何在最大化系統總體能量效率的同時降低算法的復雜度。針對子信道與功率聯合分配算法的復雜性，提出了分步進行子信道分配與功率分配的分布式方案。?

為了實現上述目的，解決相應的技術問題，本發明具體通過如下步驟來實現：?

步驟1：根據經驗初始化家庭基站b的數據傳輸率和能效。?

步驟2：當t幀時隙到來時，首先初始化子信道集合。?

步驟3：使用公平的時域平均的子信道分配策略，將子信道k分配給能使得能效最高的終端。?

步驟4：每確定一個子信道的分配，則將該子信道從子信道集合中剔除，并對剩余子信道繼續進行分配。?

步驟5：判斷子信道是否已經分配完，如果不為空，則返回步驟3繼續進行子信道的分配；否則進入步驟6。?

步驟6：確定子信道為空，并開始進行功率分配。?

步驟7：根據最優功率表達式更新家庭基站在各子信道的功率分配。?

步驟8：判斷功率分配是否達到均衡，或者達到最大迭代次數N。如果上述條件都未滿足，則返回步驟7，繼續更新功率分配；若滿足上述的任意一個條件，則退出迭代，進入步驟9。?

步驟9：取均衡點的發射功率和子信道最大發射功率中的較小值作為家庭基站的子信道發射功率。?