[發(fā)明專利]異構蜂窩網(wǎng)絡中基于功率控制的動態(tài)LP-ABS干擾抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510551461.2
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105208600B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 唐倫;黃鵬;廖薪棋;劉偉;陳前斌
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W52/24;H04W72/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種異構蜂窩網(wǎng)絡中基于功率控制的動態(tài)LP-ABS干擾抑制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)當前周期內(nèi)的實際網(wǎng)絡負載情況來確定下一調(diào)度周期應該采用的ABS配置比例，求出最佳的ABS配置比例；

步驟二：計算每個CRE用戶最優(yōu)傳輸時間，計算最優(yōu)傳輸速率，計算最優(yōu)的SINR，計算可以容忍宏基站的最大干擾，最終得出宏基站在LP-ABS的傳輸功率；

步驟三：根據(jù)網(wǎng)絡的整體干擾情況求出zero-ABS和LP-ABS所占的比例，動態(tài)調(diào)節(jié)混合ABS比例，應用于下一個調(diào)度周期；

在步驟一中，最佳ABS配置比例的計算具體包括：

根據(jù)調(diào)度策略，建立了不同種類用戶傳輸時間函數(shù)如下：

其中T_i^Lp表示LP-ABS下的宏用戶傳輸時間，T_i^Normal表示正常子幀下的宏用戶傳輸時間，T_i^pico表示pico中心用戶給出的傳輸時間，T_i^cre表示CRE用戶給出的傳輸時間；B_ij表示服務基站準備傳輸給用戶的數(shù)據(jù)量，分別表示LP-ABS下的宏用戶、正常子幀下的宏用戶、pico中心用戶和CRE用戶的平均傳輸速率；θ表示最佳的ABS配置比例，i表示第i個用戶；

則在每個調(diào)度周期內(nèi)，對每個宏基站下四種用戶建立統(tǒng)一的效用函數(shù)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間效用函數(shù)表示為：

可以寫成：

其中：

通過計算可以得到：

又所以表示U_Λ最小值；

則當前網(wǎng)絡負載場景下動態(tài)ABS最佳比例設置為

2.根據(jù)權利要求1所述的一種異構蜂窩網(wǎng)絡中基于功率控制的動態(tài)LP-ABS干擾抑制方法，其特征在于：步驟二具體包括：

1)計算用戶i最優(yōu)傳輸時間：首先計算每個CRE用戶的傳輸速率，為保護CRE用戶的吞吐量，CRE用戶在與宏基站LP-ABS對應的保護子幀中被調(diào)度；此時根據(jù)調(diào)度算法以及調(diào)制編碼方式確定此幀傳輸塊的大小為TB(Transmission Block)，此幀的時長為T_slot，則此時用戶i的傳輸速率可表示為：

其中B_i表示用戶i在T_slot內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量；

2)計算最優(yōu)傳輸速率：為了保證每個CRE用戶的性能，希望得到一個最優(yōu)的速率門限R_th，在此門限下，較多的用戶都將獲得較好的服務；而通過上一步的計算，得到了每個用戶傳輸時間T_i，而每個用戶都想獲得較小的傳輸時間T_min，假設所有CRE用戶總數(shù)為K，因此在每個調(diào)度周期內(nèi)，選擇最小的傳輸時間即T_min＝min(T₁,T₂,...,T_k)；選擇最嚴峻的數(shù)據(jù)量作為CRE用戶期望的數(shù)據(jù)傳遞量，表示為B_th，取所有CRE用戶需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量中最大的一個值，則B_th＝max(B₁,B₂,...,B_K)；

最優(yōu)速率則R_th作為小區(qū)的CRE用戶的最優(yōu)傳輸速率；

3)計算最優(yōu)SINR：

R_th＝ΔB·log₂(1+SINR_best)

根據(jù)香濃理論，ΔB表示CRE用戶的傳輸帶寬，根據(jù)用戶的最優(yōu)傳輸速率R_th，可以得到用戶的最優(yōu)SINR_best；

4)計算可以容忍宏基站的最大干擾：

其中I_max表示CRE用戶收到宏基站的最大干擾，這意味著當CRE用戶受到更大干擾時，CRE用戶的服務質(zhì)量將會受到影響；

5)計算宏基站在LP-ABS的傳輸功率：通過上一步確定了CRE用戶接受的最大干擾I_max，CRE用戶的傳輸天線增益，以及接收天線增益分別為G_t和G_R，P_L代表路徑損失，因此宏基站最大傳輸功率計算方法表示如下：

I_max＝P_t+G_t+G_R-P_L

通過以上計算得到宏基站傳輸功率P_t，則LP-ABS子幀的發(fā)射功率P_LP-ABS表示為：

其中P_normal表示的是宏基站正常子幀的發(fā)射功率,P_t表示宏基站傳輸功率。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種異構蜂窩網(wǎng)絡中基于功率控制的動態(tài)LP-ABS干擾抑制方法，其特征在于：步驟三具體包括：

1)計算SINR，假設第n_th個UE的正常子幀的SINR為S_N,n，ABS靜默子幀時UE的SINR為Δ_A,n，LP-ABS低功率ABS時UE的SINR為Δ_L,n，Macro和Pico小區(qū)UE的SINR計算公式如下：

其中是MUE的RSRP參考信號功率值，是PUE的RSRP參考信號功率值，是MUE受到相鄰宏小區(qū)的干擾值，是PUE受到相鄰宏Pico小區(qū)的干擾值，Noise是噪聲值；

2)計算求出最佳的zero-ABS和LP-ABS比例分配，應用zero-ABS和LP-ABS，存在以下兩種分配方式：

a)zero-ABS和LP-ABS并存；b)只有zero-ABS子幀分配或者LP-ABS子幀分配；

考慮兩個UE的情況，zero-ABS和LP-ABS比例分配那么此時存在兩個門限值和三個比例區(qū)域，分別是執(zhí)行zero-ABS和LP-ABS并存，執(zhí)行LP-ABS，還有執(zhí)行zero-ABS；兩個門限值分別記作r_th1和r_th2；如果擴展到n個用戶，zero-ABS和LP-ABS比例分配則會執(zhí)行(2n-1)次，則會有2(n-1)個門限值，計算步驟如下：

(1)分別求出兩兩用戶之間的兩個門限值r_th,2k-1和r_th,2k；

(2)由上式可知有2(n-1)個門限值，r_th,2k-1和r_th,2k分別有(n-1)個，由下式公式求出平均值r_th1和r_th2，則能代表系統(tǒng)此時的兩個門限；

(3)每個執(zhí)行周期設置一個固定的LP-ABS執(zhí)行門限值I_thr，由以上步驟可得I_max，可求出r：

3)當0＜r＜r_th1，全部ABS執(zhí)行LP-ABS，那么此時r_zero-ABS為0，r_LP-ABS為1；

當r_th1＜r＜r_th2，ABS分別執(zhí)行zero-ABS和LP-ABS，此時r_zero-ABS為r，r_LP-ABS為(1-r)；

當r_th2＜r＜1，全部ABS執(zhí)行zero-ABS，那么此時r_zero-ABS為1，r_LP-ABS為0；

根據(jù)網(wǎng)絡的整體干擾情況求出zero-ABS和LP-ABS分別所占的比例為r_zero-ABS和r_LP-ABS，并且由步驟一可知最佳的ABS配置比例θ，所以此時宏基站正常子幀配置比例為(1-θ)，zero-ABS配置比例為(r_zero-ABS*θ)，LP-ABS配置比例為(r_LP-ABS*θ)，根據(jù)上述步驟求出的混合型的ABS比例值和LP-ABS宏基站發(fā)射功率應用于下一個調(diào)度周期。