[發明專利]一種干擾感知分布式魯棒下行功率控制方法

有效

• 申請號: 201710902375.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107613554B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 楊春剛;代浩翔;張越;肖佳;吳春波;王玲霞;王昕偉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W52/14
• 分類號: H04W52/14;H04W52/24
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 韋全生;王品華

本發明提出了一種干擾感知分布式魯棒下行功率控制方法，旨在信道信息不確定的超密集網絡環境中，實現小基站的魯棒分布式功率控制。實現步驟為：小基站計算自身的近似干擾平均場，設定功率控制的時間間隔和獲取干擾狀態空間，對其分別進行離散化，并計算相關的迭代步長，對構建的干擾平均場、拉格朗日算子和功率水平的矩陣進行初始化；推導出干擾平均場、拉格朗日算子和功率水平的更新公式；小基站將干擾平均場賦值給終止變量，并分別利用三個更新公式分別對干擾平均場、拉格朗日算子和功率水平進行更新，判斷功率水平是否收斂，若是，停止迭代，若否，重復上述步驟。本發明在保證用戶通信質量的前提下，提高了功率控制的魯棒性和系統能效。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及一種干擾感知分布式魯棒下行功率控制方法。可用于超密集小基站部署的網絡通信系統的干擾管理中。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，以及移動應用的爆炸式增長，傳統的蜂窩結構越來越難滿足人們日益增長的數據業務需求。與傳統基站共存的超密集部署家庭基站異構蜂窩網能夠完全復用有限的頻率資源，即家庭基站和宏基站使用相同的頻帶，不僅可以提升頻譜效率，而且能夠縮短用戶與接入點之間的距離，提升系統吞吐量，但同時存在嚴重的同道干擾，導致系統內部干擾有錯綜復雜的干擾結構，在超密集環境中這種干擾更加嚴重，給網絡的干擾管理帶來挑戰，這成為制約網絡性能的重要因素。為此，如何有效管理密集部署異構蜂窩網絡中的干擾成為提高網絡性能的關鍵。

干擾管理根據對干擾問題的處理方式可以分為三個類型：干擾消除、干擾抑制以及干擾協調。干擾消除技術是通信信號到達接收端后通過解調或者解碼信息將接收到的信號中的干擾直接消除的技術，干擾消除技術對接收端設備的要求較高，用戶設備一般無法滿足條件，通常用于上行線路中用戶設備對基站的通信。干擾抑制技術是通過波束成形、干擾隨機化、預編碼等方法對已知的干擾問題進行干擾信號中和或者多用戶共同分擔來達到抑制干擾的目的。而干擾協調，又稱干擾回避技術.則是指通過對下行資源例如頻率的分配或者發射功率的設置來協調，代表技術有功率控制、頻域時域等資源劃分，其中基于功率控制的干擾協調方案的主要實現原理是：在家庭基站網絡中，在保證家庭基站用戶達到用戶需求的通信質量的前提下，盡可能最小化家庭基站的發射功率，以此來降低每個家庭基站對周圍基站的干擾，實現干擾協調。

密集部署家庭基站異構蜂窩網中進行干擾協調的一個重要手段就是功率控制，根據功率控制方式分類可以分為分布式和集中式功率控制。集中式功率控制為了使接收信號的信干噪比(SINR)相同，依據各鏈路的增益和基站接收的信號功率，對發射端進行發射功率的調整。集中式功率控制可以對基站移動用戶統一地進行調整，使其發射功率最優化，可以改善反饋對系統性能造成的惡化。例如一種非智能自適應算法，將功率控制問題構建為一個博弈模型，在保證用戶通信鏈路SINR的需求下，設計博弈者的代價函數，在最小化系統層內干擾的目標下推導出功率水平的閉式解。集中式功率控制需要明確的了解到所有的鏈路信息，時延大，計算復雜度高，很難在實際系統中實施。