[發明專利]一種多小區OFDMA網絡下魯棒性的三維波束賦形方法

有效

• 申請號: 201410322952.5
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104079335A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 邢成文;周園;費澤松;匡鏡明
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多小區OFDMA網絡下魯棒性的三維波束賦形方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、首先網絡中各基站定期根據自身服務用戶UE的位置(一定的方位角φ和下傾角θ)根據下式計算水平天線增益A_H(φ)和垂直天線增益A_V(θ)：

AH(φ)=-min{12(φφ3dB),Am}AV(θ)=-min{12(θ-θtiltθ3dB),SLAv};---(1)]]>

其中φ_3dB和θ_3dB分別表示水平波束和垂直波束的3dB帶寬，A_m是最大前后衰減，SLA_v是旁瓣衰減，θ_tilt表示發送端的下傾角；

然后根據下式計算三維天線的增益：

A(φ,θ)＝-min{-[A_H(φ)+A_V(θ)],A_m}；???(2)

步驟2、各基站定期與周圍基站進行協作通信，相互交換此時各子載波上的發射功率；各基站根據自身服務用戶的位置和其他干擾基站的位置計算其他干擾基站到其自身服務用戶的的信道增益及三維天線增益；

步驟3、各基站定期計算其在各子載波上的發射功率，發射功率計算公式如下：

Pmn=min(Pm,maxn,λmkγmkξmkn1+ηm);---(3)]]>

其中為第m個基站在第n個子載波上的可分配的最大發射功率，λ_mk為第m個基站用來約束基站與其第k個用戶能夠正常通信的拉格朗日乘子，η_m為第m個基站的用來約束總功率受限的拉格朗日乘子，γ_mk表示第m個基站服務的第k個用戶的目標信干噪比，該信干噪比是可以保證用戶正常通信的信

干噪比的最小值，ξmkn=Σj=1,j≠mMPjnG‾jmknA(φ,θ)jmk+ZmknG‾mmknA(φ,θ)mmk,]]>式中表示第j個基站在其第n個子載波上的發射功率，第k個用戶能夠接收到信號的基站總數為M，該值是為用戶k提供服務的基站以及對用戶k造成干擾的基站數目之和，表示在第n個子載波上第j個基站對第m個基站服務的第k個用戶的信道增益的均值，A(φ,θ)_jmk表示第j個基站對第m個基站服務的第k個用戶的天線增益，表示在第n個子載波上，第m個基站服務的第k個用戶的加性高斯白噪聲，其均值為0，方差為

步驟4、各基站根據步驟2得到的信息以及步驟3計算出的其在各子載波上的發射功率構建發射功率矩陣P，記為其中N表示基站的子載波個數，M表示基站數量；然后根據下式更新本基站的拉格朗日乘子λ_mk和η_m，并使迭代次數t加1：

λmk[t+1]=(λmk[t]+α(γmkγ‾mk-ϵ^mk))+ηm[t+1]=(ηm[t]+β(Σn=1NPmn-Pm,max))+;---(10)]]>

其中，(X)⁺＝max{0,X}，α和β分別表示λ_mk和η_m的步長，且α和β均大于0，其值的選擇應保證λ_mk和η_m的收斂性；

然后將更新后的拉格朗日乘子代入(9)式更新發射功率進而更新發射功率矩陣，如此循環往復的更新拉格朗日乘子和功率矩陣，直到發射功率矩陣P(t)收斂，即滿足||P(t+1)-Ρ(t)||≤δ，其中P(t)表示第t次根據(9)式計算得到的功率矩陣，δ表示收斂精度，此時的功率矩陣P(t+1)即為各基站在其各子載波上的優化發射功率；然后基站按照此時的功率值分配其在不同子載波上的發射功率。