專利名稱：一種雙層網(wǎng)絡中毫微微小區(qū)的功率分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信技術領域，特別的，本發(fā)明是用于下一代移動通信系統(tǒng)(LTE/LTE-Advanced)中毫微微小區(qū)(Femtocell)的一種考慮干擾抑制的功率分配方法。
背景技術：
目前，以OFDMA與MMO技術為物理層核心技術的第四代移動通信系統(tǒng)(LTE-Advanced,Mobile WiMAX)進入商用階段,其目標是要實現(xiàn)更高的吞吐量、傳輸速率及頻譜效率，并支持大規(guī)模高速移動，實現(xiàn)通信的。但是單純依靠物理層技術無法實現(xiàn)這些第四代移動通信的目標，特別是在用戶需要越來越高的熱點覆蓋方面，傳統(tǒng)宏蜂窩網(wǎng)絡的覆蓋能力尚有不足之處。
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在第四代移動通信中，系統(tǒng)使用的頻段越來越高，信號的衰減也隨之更加嚴重，同時由于建筑物的穿墻損耗等原因導致的信號強度和質量的下降，現(xiàn)在宏蜂窩網(wǎng)絡無法滿足用戶越來越高的多樣性的用戶質量需要。一個典型的例子是室內環(huán)境無線網(wǎng)絡的覆蓋，根據(jù)國內外的相關統(tǒng)計顯示，3G時代絕大多數(shù)的語音與數(shù)據(jù)業(yè)務都發(fā)生在室內環(huán)境中，更好的室內覆蓋不但能滿足用戶不斷增加的服務質量和高速率的需求，為了實現(xiàn)更好的室內網(wǎng)絡覆蓋和網(wǎng)絡容量增強，一種小型低功耗的用戶自配置自安裝，即插即用的毫微微基站(Home eNodeB, HeNB, Femto Base Station、家庭基站等)，引入可以較好的解決以上問題。同時由于毫微微基站由用戶自行部署，能節(jié)省運營商的固定資本投入，提高運營商的收益。毫微微基站的典型部署場景包括室內、大學、公司、商場等室內場所。與普通的宏基站相比，毫微微基站具有體積小、發(fā)射功率低、用戶自行安裝和維護、即插即用等特點，特別是在減輕宏蜂窩網(wǎng)絡負載嚴重，用戶終端電池壽命較短等問題上有突出優(yōu)勢，因而毫微微基站具有非常廣闊的應用前景。目前國內外各大運營商、設備商都給予毫微微基站以極大的關注，在北美、新加坡等地區(qū)，毫微微基站已經(jīng)得到了較好的商用。然而，隨著毫微微基站的大量部署，以及毫微微基站部署的隨機性、規(guī)劃欠缺等缺點，部署毫微微基站將對宏基站造成嚴重的跨層(家庭網(wǎng)絡層對宏蜂窩網(wǎng)絡層)干擾，為毫微微基站的大規(guī)模部署造成難題。特別是在現(xiàn)有的網(wǎng)絡中，因為頻譜的稀缺性，運營商傾向于讓毫微微基站與宏基站使用相同的頻段，在這種情況下，同頻干擾將會更加嚴重，直接降低用戶的服務質量。同時在密集部署場景下，毫微微基站間的同頻干擾也會影響用戶的服務體驗。然而，由于用戶對毫微微基站管理和部署上集中控制主動權的部分喪失，使得傳統(tǒng)的宏蜂窩網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡優(yōu)化與網(wǎng)絡規(guī)劃技術并不能照搬到毫微微網(wǎng)絡中。現(xiàn)有的集中式的方法很難有效的解決部署了毫微微基站的雙層網(wǎng)絡中的跨層干擾問題。圖I所不為包括毫微微基站與宏基站的系統(tǒng)架構圖，其包含一個宏基站、若干毫微微基站和多個用戶設備
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有毫微微網(wǎng)絡中沒能很好解決的跨層干擾的抑制問題，提出了一種分布式的基于毫微微基站功率分配的干擾抑制方法，該方法能有效的抑制毫微微基站對宏基站的跨層干擾。為了實現(xiàn)上述目的，解決相應的技術問題，本發(fā)明提供了一種分布式的毫微微小區(qū)的功率分配方案步驟I :毫微微基站獲得本毫微微小區(qū)中每個子信道(也稱資源塊，RB)上的所受的同頻干擾；步驟2 :毫微微基站獲得其毫微微小區(qū)中每個家庭用戶在其每個信道上對宏基站的干擾信道增益；步驟3 :毫微微基站獲得其毫微微小區(qū)中每個用戶在每個信道上與所屬毫微微基 站間的信道增益；步驟4 :宏基站對每個毫微微小區(qū)中的每個信道上對宏小區(qū)產(chǎn)生的跨層干擾設定“價格”。步驟5 :毫微微基站基于步驟I、步驟2、步驟3、步驟4中獲得的信息設置每個信道上的功率；在步驟I中，毫微微基站獲得的每個子信道上的同頻干擾包括來自宏基站的跨層干擾和毫微微基站的同層干擾。在步驟I中，毫微微基站測量相鄰毫微微基站與所在宏基站對其產(chǎn)生的總的同頻干擾的過程中，可以設定一個門限值，高于此門限才進行測量。在步驟I中，對于下行，毫微微基站獲得每個子信道上所受同頻干擾的方式為通過用戶測量并反饋其所受的同頻干擾獲得；對于上行，毫微微基站通過直接測量其所受到的同頻干擾信號獲得每個信道上的同頻干擾信息。在步驟2中，對于下行，宏小區(qū)中的每個宏用戶將其占用的每個信道上所受的毫微微基站的跨層干擾反饋給宏基站，宏基站通過毫微微基站與宏基站間的光纖接口將跨層干擾信息反饋給毫微微基站；對于上行，宏基站可直接上所受到的家庭用戶的跨層干擾通過光纖接口反饋給毫微微基站。在步驟2中，毫微微小區(qū)獲得其對宏小區(qū)的干擾信道增益的方式還包括通過信道互易性(針對時分雙工系統(tǒng))、站點信息估測等方法。在步驟3中，毫微微基站獲得其所屬每個用戶與該基站在每個信道上的增益的方式包括下行的用戶反饋和上行的直接獲得兩種方式。在步驟4中，宏小區(qū)為每個毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”也稱為“懲罰因子”。在步驟4中，宏小區(qū)為不同毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”可以一樣(稱為統(tǒng)一定價)，也可以不同(稱為獨立定價)。在步驟4中，宏小區(qū)為每個毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”可以通過毫微微基站與宏基站間的光纖接口將跨層干擾信息反饋給毫微微基站。在步驟5中，毫微微基站為每個信道設置的功率符合下式
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在式⑴中，B為系統(tǒng)總帶寬，N為信道數(shù)目，a為干擾“價格”，為第k個毫微微基站上第n個信道上對宏小區(qū)造成的跨層干擾信道增益，為第k個毫微微小區(qū)中第n個信道上的用戶信道增益，Ik,n為第k個毫微微小區(qū)在第n個信道上受到的干擾，Pmax為每個毫微微基站在每個信道上的最大發(fā)射功率。從以上技術方案可以看出，本發(fā)明的技術方案中毫微微基站分別收集所屬小區(qū)中每個家庭用戶的信道增益信息、毫微微小區(qū)對宏小區(qū)的干擾信息，以及毫微微基站各子信道上所受來自其他毫微微小區(qū)與宏小區(qū)的同頻干擾信息。毫微微基站將根據(jù)所獲得的信息計算每個信道上的發(fā)射功率值。以此實現(xiàn)毫微微基站中抑制跨層干擾的目的。下面通過附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行進一步的闡述。


為了更加清晰的闡述本發(fā)明的實施例和現(xiàn)有的技術方案，下面將本發(fā)明的技術方 案說明附圖和現(xiàn)有技術描述中用到的說明附圖做簡單的介紹，顯而易見的，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，本領域普通技術人員可通過本附圖獲得其他的附圖。圖I所示為本發(fā)明實施例中包含毫微微基站與宏基站的系統(tǒng)架構圖；圖2所示為本發(fā)明實施例中毫微微基站實現(xiàn)干擾抑制功率分配的流程具體實施例方式為使本發(fā)明的技術方案優(yōu)勢描述的更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細闡述，顯然所描述的實施例只是本發(fā)明的部分實施例，而不是全部的實施例。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員在不經(jīng)創(chuàng)造性勞動的基礎上可以實現(xiàn)本發(fā)明的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。在下面的描述中，對與本發(fā)明無關的技術只做簡要的技術說明或者直接略過。本發(fā)明的主要思想是，宏基站為所收到的來自每個毫微微基站的跨層干擾進行定價并廣播，毫微微基站利用獲得的跨層干擾信息、同層干擾信息和本小區(qū)信道增益等信息，為本毫微微小區(qū)中每個信道設置發(fā)射功率。下文引用的術語“宏基站”包括但不屬于eNodeB、基站、演進型基站等。下文引用的術語“毫微微基站”則是包括但不屬于Home eNodeB、家用基站、家庭基站、femtocell接入點等。圖I所示為同時包括毫微微基站與宏基站同頻部署的系統(tǒng)架構圖，其包含一個宏基站、多個毫微微基站及若干用戶，特別的，在宏基站與毫微微基站之間部署了 X2接口，直接的X2接口有利于減少交互信令，降低時延。圖2是本發(fā)明實施例一個毫微微基站的功率分配流程圖，具體包括步驟201 :毫微微基站獲得所屬每個用戶在每個子信道(也稱資源塊，RB)上與所屬毫微微基站間的信道增益，所受其他毫微微基站同頻干擾及對宏基站的干擾增益；該步驟中的信道增益與所受同頻干擾(含跨層干擾與同層干擾)的獲得可以是用戶在下行測量并在上行反饋給毫微微基站，也可以是上行時的毫微微基站直接測量；該步驟中的跨層干擾信息的獲得方式包括宏用戶將下行收到的跨層干擾反饋給宏基站，宏基站再轉發(fā)給毫微微基站；或者由宏基站將來自毫微微基站的上行跨層干擾通過X2接口直接發(fā)送給毫微微基站。在步驟201中，毫微微基站測量相鄰小區(qū)干擾增益的過程中，可以設定一個門限值，高于此門限才進行測量。步驟202 :宏基站對每個毫微微小區(qū)中的每個信道上對宏小區(qū)產(chǎn)生的跨層干擾設定干擾“價格”并廣播給毫微微基站；該步驟中宏小區(qū)為每個毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”可以通過毫微微基站與宏基站間的光纖接口將跨層干擾信息反饋給毫微微基站。干擾定價可以為統(tǒng)一定價方式或者為獨立定價方式。步驟203 :毫微微基站為其所屬每個信道設定發(fā)射功率。 在該步驟中，毫微微基站為每個信道設置的功率符合下式丨點.^rli⑴在式⑴中，B為系統(tǒng)總帶寬，N為信道數(shù)目，a為干擾“價格”，g:為第k個毫微微基站上第n個信道上對宏小區(qū)造成的跨層干擾信道增益，為第k個毫微微小區(qū)中第n個信道上的用戶信道增益，Ik,n為第k個毫微微小區(qū)在第n個信道上受到的干擾，Pmax為每個毫微微基站在每個信道上的最大發(fā)射功率。
權利要求
1.一種毫微微網(wǎng)絡的抑制跨層干擾的功率分配方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I :毫微微基站獲得所屬每個用戶在每個子信道(也稱資源塊，RB)上與所屬毫微微基站間的信道增益，所受其他毫微微基站同頻干擾及對宏基站的干擾增益； 步驟2 :宏基站對每個毫微微小區(qū)中的每個信道上對宏小區(qū)產(chǎn)生的跨層干擾設定干擾“價格”并廣播給毫微微基站； 步驟3 :毫微微基站為其所屬每個信道設定發(fā)射功率。
2.根據(jù)權利要求I所述的毫微微基站抑制跨層干擾的功率分配方法，其特征在于 所述步驟I中，信道增益與所受同頻干擾(含跨層干擾與同層干擾)的獲得可以是用戶在下行測量并在上行反饋給毫微微基站，也可以是上行時的毫微微基站直接測量； 所述在步驟I中的跨層干擾信息的獲得方式包括宏用戶將下行收到的跨層干擾反饋給宏基站，宏基站再轉發(fā)給毫微微基站；或者由宏基站將來自毫微微基站的上行跨層干擾通過X2接口直接發(fā)送給毫微微基站。
所述在步驟I中，毫微微基站測量相鄰小區(qū)干擾增益的過程中，可以設定一個門限值，高于此門限才進行測量。
3.根據(jù)權利要求I所述的毫微微基站抑制跨層干擾的功率分配方法，其特征在于 所述步驟2中，宏小區(qū)為每個毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”可以通過毫微微基站與宏基站間的光纖接口將跨層干擾信息反饋給毫微微基站。
所述步驟2中，宏小區(qū)為不同毫微微小區(qū)中的每個同頻信道設定的干擾“價格”可以一樣(稱為統(tǒng)一定價)，也可以不同(稱為獨立定價)。
4.根據(jù)權利要求I所述的毫微微基站抑制跨層干擾的功率分配方法，其特征在于 所述步驟3中，毫微微基站為每個信道設置的功率符合下式
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及一種移動通信中毫微微小區(qū)領域，提供了一種毫微微小區(qū)與宏小區(qū)之間抑制跨層干擾的功率分配方法。該方法包括毫微微基站獲得毫微微小區(qū)對宏小區(qū)每個同頻信道上的干擾增益、毫微微小區(qū)中每個用戶的信道增益及其所受跨層與同層干擾；宏基站對每個毫微微小區(qū)中的每個信道上對宏小區(qū)產(chǎn)生的跨層干擾設定干擾“價格”并廣播給毫微微基站；毫微微基站基于獲得的信息為每個信道設置發(fā)射功率。應用本發(fā)明，可有效減小雙層網(wǎng)絡中毫微微小區(qū)對宏小區(qū)的跨層干擾。
文檔編號H04W16/14GK102711124SQ20121018883
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者劉德麗, 張海君, 李林燕, 溫向明, 鄭偉, 馬文敏 申請人:北京郵電大學