[發明專利]基于飛蜂窩基站感知的宏蜂窩網頻譜定價及功率分配方法有效

申請號：	201310551667.6	申請日：	2013-11-07
公開（公告）號：	CN103619023A	公開（公告）日：	2014-03-05
發明（設計）人：	高飛飛;李朝峰;雷鳴	申請（專利權）人：	清華大學;日電（中國）有限公司
主分類號：	H04W16/14	分類號：	H04W16/14;H04W52/38
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司 11002	代理人：	李迪
地址：	100084 北京市海***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于蜂窩基站感知頻譜定價功率分配方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種基于飛蜂窩基站感知的宏蜂窩網頻譜定價及功率分配方法。

背景技術

通過統計不同場景中移動通信業務的數據量可知，目前大約70%的移動數據業務和大約50%的語音業務發生在室內，并且這一比例還將持續增長。然而，在傳統的蜂窩網絡覆蓋方式下，由于穿過墻壁造成的信號衰落，室內信號的覆蓋質量并不能很好的滿足用戶日益增長的數據需求，室內覆蓋問題凸顯。

與此同時，縱觀無線通信技術近百年的發展，可以看到通過減小單個基站的覆蓋范圍，或者說通過小區分裂，可以帶來網絡容量的增加。為了提高通信系統的容量，同時也為了提高室內覆蓋質量，解決室內覆蓋問題，業界提出了Femtocell（飛蜂窩網）技術，允許用戶自己在室內手動安裝覆蓋范圍可達10m到50m的飛蜂窩基站（Femtocell?Base?Station，縮寫為FBS），并通過光纜、xDSL（各種類型數字用戶線路的總稱）或者專用的無線Backhaul（回程線路）信道與核心網相連。FBS的工作頻段與傳統蜂窩通信系統相同，所以Femtocell可以方便地應用于幾乎所有現有的蜂窩通信系統而無需改變現有網絡的架構，使得現有蜂窩通信系統的室內覆蓋質量得到改善，增大了系統容量。此外，Femtocell還具有設備成本低、發射功率小等特點。因此它是進行室內覆蓋的理想解決方案。

然而，由于多個Femtocell使用與Macrocell（宏蜂窩網）相同的頻段，導致了Femtocell與Macrocell之間以及Femtocell相互之間存在同頻干擾。這些干擾會極大的限制通信網絡的性能；因此干擾控制是Femtocell技術中亟待解決的問題。

類似地同頻干擾控制也存在于認知無線電中。當次用戶可控制其對主用戶的干擾范圍時，可動態接入頻譜以提高頻譜效率；如果將Femtocell和Macrocell分別看作次用戶和主用戶，Femtocell在使用Macrocell頻譜資源時應盡可能避免對Macrocell造成過分的干擾；因此，使FBS具有頻譜認知功能，周期性地感知周邊的頻譜環境，包括干擾、噪聲等信息，是解決Femtocell網絡干擾問題的一種有效途經。相比于傳統技術中，Femtocell中用戶將干擾測量結果反饋給FBS再進行調度的干擾消除方式，這種認知Femtocell在干擾避免方面更為主動。

此外，由于網絡規模和業務內容的日益增長所導致的能源消耗已嚴重影響了人類的生存環境，且移動終端電池壽命有限，使得基于能效的綠色通信變得越來越重要。因此，在認知Femtocell網絡中，從能效的角度進行功率分配以抑制干擾也非常必要。

綜上，在認知Femtocell網絡中，一種較為實際且易于操作的干擾消除和頻譜資源分配的方法是亟待提供的。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的在于背景技術中的部分問題或者全部問題，提供一種基于飛蜂窩基站感知的宏蜂窩網頻譜定價及功率分配方法；從而能夠很好的抑制飛蜂窩網對宏蜂窩網的干擾、保證宏蜂窩網用戶的性能、提高頻譜利用率，同時，增進整個通信網絡的能量效率，降低傳輸能耗。

（二）技術方案

本發明技術方案如下：

基于飛蜂窩基站感知的宏蜂窩網頻譜定價及功率分配方法，應用于部署有飛蜂窩網和宏蜂窩網的雙重網絡場景中；

若沒有宏蜂窩網用戶占用頻譜，則宏蜂窩基站對所述飛蜂窩網造成的干擾以第一頻譜價格收費；否則，對所述飛蜂窩網造成的干擾以第二頻譜價格收費；

所述飛蜂窩網絡根據頻譜價格選擇不同的功率分配；

所述第一頻譜價格、第二頻譜價格以及宏蜂窩網用戶和飛蜂窩網的功率分配可以使得所述宏蜂窩基站與飛蜂窩網絡之間構成的斯坦納伯格博弈達到納什平衡。

優選的，所述方法包括步驟：