[發明專利]一種減少垂直扇區分裂后產生新干擾的自適應方法

有效

• 申請號: 201710227541.1
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107040935B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 譚國平;沈程;楊陽;李岳衡;居美艷;李旭杰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04W16/24
• 分類號: H04W16/24;H04W16/10
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識產權代理有限公司
• 代理人: 董建林;張賞<國際申請>=<國際公布>=

1.一種減少垂直扇區分裂后產生新干擾的自適應方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將小區內用戶劃定歸屬，將用戶分為簇A和簇B，簇A屬于內扇區，簇B屬于外扇區；

所述將小區內用戶劃定歸屬，具體如下：

1-1)、選取初始中心點，

首先計算用戶的俯仰角：

其中，θ_n為小區內第n個用戶的俯仰角，h_BS為基站端天線高度，h_UE為UE天線高度，d_n為小區內第n個用戶到基站的距離；

然后，利用公式計算得到小區中所有用戶的俯仰角平均值，即中心點用戶俯仰角，N為小區內用戶總數；

再選擇初始分類簇中心點，將小區用戶分為兩簇，簇A和簇B的中心點俯仰角分別為μ₁和μ₂，

μ₁＝(θ_mid+θ_min)/2，μ₂＝(θ_mid+θ_max)/2

其中，θ_min為所有用戶中最小的俯仰角，θ_max為所有用戶中最大的俯仰角；

1-2)、以系統用戶吞吐量最大化建立關于μ₁和μ₂的目標函數f_total，

其中，B為系統帶寬，M為小區垂直分裂后的子扇區數，小區分裂為內、外扇區2個子扇區，則M＝2，N_m為子扇區m中的用戶數，m＝1,2，m＝1表示內扇區，m＝2表示外扇區，

SINR_m,n(μ₁,μ₂)為子扇區m中第n個用戶的信干噪比，

其中，P_m為子扇區m的天線發射功率，σ為預設閥值，G_m,n為子扇區m中第n個用戶的信道增益，P_j為子扇區j的天線發射功率，G_j,n為子扇區j中第n個用戶的信道增益，

G_m,n＝(pathloss_m,n-A_m)×shadowloss_m,n

其中，pathloss_m,n為子扇區m中的第n個用戶的大尺度衰落，shadowloss_m,n為子扇區m中的第n個用戶的陰影衰落，A_m為天線增益；

1-3)、計算小區的第n個用戶分別以俯仰角μ₁和μ₂作為下傾角時得到的信道增益G'_m,n，

其中，G'_m,n＝(pathloss'_m,n-A_m)×shadowloss'_m,n，m＝1,2

pathloss'_m,n為小區中的第n個用戶以俯仰角μ_m作為下傾角時的大尺度衰落，shadowloss'_m,n為小區中的第n個用戶以俯仰角μ_m作為下傾角時的陰影衰落，

當G'_1,n≥G'_2,n時，小區中第n個用戶屬于內扇區，當G'_1,n＜G'_2,n時，小區中第n個用戶屬于外扇區；

2)計算吞吐量總和T1；

根據簇A和簇B中心點俯仰角μ₁和μ₂分別計算內、外扇區用戶的信干噪比，求得內、外扇區吞吐量總和T1：

3)調節內、外扇區的下傾角；具體為：

3-1)、基于固定天線下傾角和垂直HPBW參數對LTE組網性能進行分析，設置內扇區下傾角初始值為17°，外扇區下傾角初始值為9°和垂直HPBW初始值為6.5°；

3-2)、計算用戶俯仰角：

其中，θ_m,n為第m個子扇區的第n個用戶的俯仰角值，m＝1表示內扇區，m＝2表示外扇區，d_m,n為第m個子扇區的第n個用戶到基站的距離；

3-3)、計算用戶信干噪比：

3-4)、根據公式k_m,n＝log₁₀(SINR_m,n)確定每個用戶對應的加權系數；

3-5)、計算下傾角：

其中，m＝1表示內扇區，m＝2表示外扇區，即ν₁為內扇區的下傾角，ν₂為外扇區的下傾角；

4)更新吞吐量總和，利用步驟3)調節后的內、外扇區的下傾角重新計算內、外扇區信干噪比，得到更新后的內、外扇區吞吐量總和T2，判斷T2的大小，如果T2小于T1則跳到步驟6)，如果T2大于等于T1，且|T2-T1|＞σ，則執行步驟5)；如果T2大于等于T1，且|T2-T1|≤σ，則執行步驟6)；

5)更新簇A和簇B的中心點俯仰角；具體為：將內、外扇區的下傾角ν₁和ν₂分別賦值給μ₁和μ₂，返回步驟1-3)重新進行用戶歸類，繼續循環；K次后沒有得到分簇結果，則退出循環并根據用戶俯仰角將用戶分為兩簇；K為設置的循環次數；

6)調節內、外扇區的垂直HPBW，具體為：

6-1)、計算內、外扇區臨界處俯仰角，兩扇區的覆蓋臨界處通過俯仰角劃分，內扇區覆蓋的右邊界，外扇區的左邊界為θ_divide：

其中，為內扇區用戶最大俯仰角和內扇區用戶最小俯仰角，為外扇區用戶最大俯仰角和外扇區用戶最小俯仰角；

6-2)、計算內扇區左邊界和外扇區右邊界俯仰角，

內扇區左邊界俯仰角由內扇區用戶最大俯仰角和小區能夠覆蓋的最大俯仰角θ_left取平均，即：

外扇區右邊界俯仰角由外扇區用戶最小俯仰角和小區能夠覆蓋的最小俯仰角θ_right取平均，即：

6-3)、計算內、外扇區的垂直HPBW，

內扇區的垂直HPBWθ_3dB內為：

外扇區的垂直HPBWθ_3dB外為：

其中，SLA_ν為天線旁瓣的最大衰落值。