本公開的實施例一般性地涉及無線通信，并且更特別地涉及一種用于接入點集群進行通信的方法和裝置。

背景技術：

超密集網絡(UDN)是一種用以滿足5G的關鍵容量需求的重要技術，其目的是改進單個用戶設備和區(qū)域的頻譜效率，以解決5G系統中的頻譜資源瓶頸的問題。不同于蜂窩網絡，超密集網絡部署幾乎沒有規(guī)律，同時創(chuàng)建了復雜且不可預測的干擾模式，所以服務質量(QoS)應當在每用戶設備而不是每小區(qū)的基礎上予以保證。因此，為了實現5G的容量，網絡致密化和全局協調的資源管理應當聯合地進行。

本公開的實施例的目的在于協調用于超密集網絡的上行鏈路無線資源管理策略。本公開的實施例研究了用于將服務節(jié)點與被服務節(jié)點進行配對的策略，以及動態(tài)地分配每個節(jié)點對的預編碼向量和發(fā)射功率，以便于優(yōu)化系統性能并且保證和提升個體的最小性能等級。

目前還沒有研究用戶設備的連接、波束成形設計、以及發(fā)射功率控制的聯合優(yōu)化過程的問題的解決方案。大多數的研究應用了貪婪類型算法來獨立地解決用戶設備的連接、波束成形設計、以及發(fā)射功率控制。用戶設備連接和功率控制的主要解決方案是來自Sun R和Luo Z Q的歸一化的不動點迭代算法(Globally optimal joint uplink base station association and power control for max-min fairness,Acoustics,Speech and Signal Processing(ICASSP),2014 IEEE International Conference on.IEEE,2014:454-458.)。

但是，這種算法具有如下的局限性。第一，這種算法假設每個用 戶僅關聯到具有一個天線的最優(yōu)基站，所以沒有考慮接收機波束成形器設計。第二，上述文獻沒有給出用以實施這個算法的清楚的系統過程，包括空中接口設計、信令開銷控制、以及信號發(fā)射等。

技術實現要素：

鑒于現有技術中存在的上述技術問題，本公開的實施例的目的在于提供一種用于接入點集群進行通信的方法和裝置，以解決現有技術中存在的上述和其他的技術問題。

根據本公開的第一方面，提供了一種用于接入點集群進行通信的方法，所述接入點集群與其他接入點集群服務于多個用戶設備，所述方法可以包括：確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率以及與所述接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率；基于一個用戶設備的所述信道增益和所述噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和所述信道增益，獲得所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率；以及在所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率小于所述用戶設備針對所述其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率時，確定所述用戶設備使用針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率向所述接入點集群發(fā)射信號。

在一些實施例中，該方法可以進一步包括：基于每個用戶設備發(fā)射的探測信號來確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率和所述信道增益。在一些實施例中，該方法可以進一步包括：從所述接入點集群中的每個接入點獲取每個用戶設備與所述接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率。

在一些實施例中，該方法可以進一步包括：基于所述用戶設備的所述信道增益和所述噪聲功率以及所述其他用戶設備的初始發(fā)射功率和所述信道增益，計算所述接入點集群針對所述用戶設備的預編碼向量；以及基于所述用戶設備的所述信道增益和所述噪聲功率、所述其他用戶設備的所述初始發(fā)射功率和所述信道增益、以及所述預編碼向量，獲得所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。

在這些實施例中，該方法可以進一步包括：使用所述預編碼向量來接收所述用戶設備發(fā)射的信號。在這些實施例中，該方法可以進一步包括：對所述預編碼向量進行歸一化處理。

在一些實施例中，該方法可以進一步包括：基于所述用戶設備的所述信道增益和所述噪聲功率以及其他用戶設備的所述初始發(fā)射功率和所述信道增益，計算中間值發(fā)射功率；以及使用所述中間值發(fā)射功率替代所述初始發(fā)射功率迭代地進行所述計算，直到所述中間值發(fā)射功率收斂為所述優(yōu)化發(fā)射功率。

在這些實施例中，該方法可以進一步包括：當迭代后的所述中間值發(fā)射功率與所述迭代前的所述中間值發(fā)射功率之間的差異小于預定閾值時，確定所述中間值發(fā)射功率收斂為所述優(yōu)化發(fā)射功率。在這些實施例中，該方法可以進一步包括：在迭代計算的過程中，對所述中間值發(fā)射功率進行處理以避免其超過最大發(fā)射功率。

在一些實施例中，該方法可以進一步包括：將所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率發(fā)送給協調單元；以及從所述協調單元接收所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率是否小于所述用戶設備針對所述其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率的指示。在這些實施例中，該方法進一步可以包括：從所述協調單元接收哪些用戶設備應當由所述接入點集群服務的指示。

在一些實施例中，每個用戶設備的初始發(fā)射功率可以是每個用戶設備的最大發(fā)射功率。在一些實施例中，所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率可以使得所述接入點集群接收所述用戶設備的信號滿足所述用戶設備的目標信干噪比。在一些實施例中，所述方法可以由所述接入點集群中的頭接入點執(zhí)行。

根據本公開的第二方面，提供了一種用于接入點集群進行通信的裝置，所述接入點集群與其他接入點集群服務于多個用戶設備，所述裝置可以包括：確定單元，被配置為確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率以及與所述接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率；獲得單元，被配置為基于一個用戶設備的所述信道增益和所述噪 聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和所述信道增益，獲得所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率；并且所述確定單元進一步被配置為，在所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率小于所述用戶設備針對所述其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率時，確定所述用戶設備使用針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率向所述接入點集群發(fā)射信號。

本公開的實施例提出了對接入點集群選擇、預編碼向量計算和發(fā)射功率控制進行聯合優(yōu)化的數學模型、算法和機制。取代現有的提前收集完全的信道狀態(tài)信息，本公開的實施例的方案僅需要按照決定過程的需求在接入點集群之間遞送有用的計算信息。

附圖說明

通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本公開的實施例的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得容易理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本公開的若干實施例，其中：

圖1示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的方法的流程圖。

圖2示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的方法的信令交互圖。

圖3示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的裝置的框圖。

圖4示意性地示出了根據本公開的實施例的算法與兩種參考算法的所有用戶設備的頻譜效率的累積分布函數曲線圖。

具體實施方式

下面將參考附圖中所示出的若干示例性實施例來描述本公開的原理和精神。應當理解，描述這些具體的實施例僅是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解并實現本公開，而并非以任何方式限制本公開的范圍。

圖1示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的方法100的流程圖。方法100所針對的接入點集群可以與其他接入點集群服務于多個用戶設備。在一些實施例中，方法100可以由與接入點集群相關聯的裝置來執(zhí)行。特別地，方法100可以由本文稍后參考圖3描述的裝置300來執(zhí)行。在一些實施例中，執(zhí)行方法100的裝置可以是接入點集群中的頭接入點。

如圖1中所示出的，方法100在開始之后可以進入步驟101。在步驟101中，方法100的執(zhí)行主體可以確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率以及每個用戶設備與該接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率。

本領域的技術人員可以理解，在執(zhí)行方法100時，方法100所涉及到的多個用戶設備還沒有確定應當由哪個接入點集群進行服務。另外，每個用戶設備也還不知道應當使用多大的發(fā)射功率來向確定為對其進行服務的某個接入點集群發(fā)射信號。

因此，在一些實施例中，方法100的目的之一就在于針對方法100所涉及到的多個用戶設備中的每個用戶設備確定優(yōu)選的服務接入點集群，并且同時確定出每個用戶設備向服務接入點集群發(fā)射信號時所使用的發(fā)射功率。為此，多個用戶設備可以首先使用一個初始發(fā)射功率進行發(fā)射。方法100可以首先確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率，以及每個用戶設備與方法100所針對的接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率，以用于作出如上的確定。

在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以基于每個用戶設備發(fā)射的探測信號來確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益。在這些實施例中，每個用戶設備使用各自的初始發(fā)射功率來發(fā)射探測信號。在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以從所針對的接入點集群中的每個接入點獲取每個用戶設備與該接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率。在這些實施例中，該接入點集群中的每個接入點都根據每個用戶設備發(fā)射的信號(例如，探測信號)確定出每個用戶設備與自己之間的信道增益和噪聲功率。

接著，方法100可以進入步驟102。在步驟102中，可以基于一個用戶設備與方法100所針對的接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和所述噪聲功率，以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和這些其他用戶設備與方法100所針對的接入點集群中的每個接入點之間的信道增益，來獲得該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。

本領域的技術人員可以理解，此處的優(yōu)化發(fā)射功率是在考慮到所有的用戶設備的初始發(fā)射功率以及所有用戶設備與一個接入點集群中的所有接入點之間的信道增益和噪聲功率的情況下最終全局地確定得出的優(yōu)化發(fā)射功率。在這些條件的約束下，最終可以在整個系統的層級上得出每個用戶設備的最優(yōu)的服務接入點集群以及優(yōu)化的發(fā)射功率。本領域的技術人員可以理解，可以使用各種算法或者數學方法來得到這個全局的最優(yōu)解，這些算法可以通過數學公開來體現，這些數學公式可能具有對于數學實現等其他因素而言必要的參數。本公開的實施例在具體的算法或者計算方法方面不受限制。

此外，本領域的技術人員也可以根據具體的技術環(huán)境和要求來增加或者調整約束條件。例如，可以增加用戶設備的總發(fā)射功率的約束條件，或者用戶設備的目標信干噪比(SINR)約束條件，等等。

在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以基于該用戶設備的信道增益和噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益，計算該接入點集群針對該用戶設備的預編碼向量。然后，可以基于該用戶設備的信道增益和噪聲功率、其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益、以及預編碼向量，獲得該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。在這些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以首先計算出針對每個用戶設備的接收預編碼向量，然后在進一步地算出每個用戶設備向方法100所針對的接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以使用該預編碼向量來接收該用戶設備發(fā)射的信號。在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以對該預編碼向量進行歸一化處理。

在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以基于該用戶設備的信 道增益和所述噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益，計算中間值發(fā)射功率；以及使用該中間值發(fā)射功率替代初始發(fā)射功率迭代地進行該計算，直到該中間值發(fā)射功率收斂為優(yōu)化發(fā)射功率。在這些實施例中，采用了迭代的計算方法來得出最終的優(yōu)化發(fā)射功率。

在這些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以在迭代后的中間值發(fā)射功率與迭代前的中間值發(fā)射功率之間的差異小于預定閾值時，確定中間值發(fā)射功率收斂為優(yōu)化發(fā)射功率。本領域的技術人員可以根據具體的技術環(huán)境和要求來設置該預定閾值。在這些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以在迭代計算的過程中，對中間值發(fā)射功率進行處理以避免其超過最大發(fā)射功率。

接著，方法100可以進入步驟103。在步驟103中，在該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率小于該用戶設備針對其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率時，確定該用戶設備使用針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率向該接入點集群發(fā)射信號。

本領域的技術人員可以理解，針對每個用戶設備而言，其針對多個接入點集群中的每個接入點集群都會被計算出一個優(yōu)化發(fā)射功率。因此，在該多個接入點集群之間，可以對針對某個用戶設備而言的優(yōu)化發(fā)射功率進行比較，得出最小的優(yōu)化發(fā)射功率確定為該用戶設備的最終所使用的發(fā)射功率，并且同時確定計算出該最小的優(yōu)化發(fā)射功率的接入點集群對該用戶設備進行服務。

在一些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可以將所述用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率發(fā)送給協調單元；以及從協調單元接收該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率是否小于該用戶設備針對其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率的指示。在這些實施例中，確定某個用戶設備針對哪個接入點集群具有最小的優(yōu)化發(fā)射功率可以統一地在集中化的協調單元處來進行。為了協調單元可以進行這樣的確定，每個接入點集群需要將自己所計算出的每個用戶設備針對本接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。在這些實施例中，方法100的執(zhí)行主體可 以從協調單元接收哪些用戶設備應當由該接入點集群服務的指示。

在一些實施例中，每個用戶設備的初始發(fā)射功率可以是每個用戶設備的最大發(fā)射功率。本領域的技術人員可以理解，使用最大發(fā)射功率作為初始發(fā)射功率僅是本公開的實施例的一種具體示例，本領域的技術人員可以理解，使用其他的發(fā)射功率作為初始發(fā)射功率也是可能的。在一些實施例中，該用戶設備針對所述接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率可以使得所述接入點集群接收該用戶設備的信號滿足該用戶設備的目標信干噪比。在一些實施例中，方法100可以由該接入點集群中的頭接入點執(zhí)行。

在完成步驟103之后，方法100可以結束。

在下文中，將從數學理論的角度來討論本公開的實施例的數學模型?？紤]一個超密集無線網絡，其包括U個用戶設備(UE)，M個接入點(AP)，這些接入點分組為I個集群。所有的用戶設備共享共同的無線電信道。每個用戶設備意圖以它的SINR目標與一個服務接入點集群進行通信。同時，每個接入點集群包含多于一個天線，從而它可以服務于多個用戶設備。因為網絡中的接入點的致密化，用戶設備可以選擇它周圍的若干服務接入點。在本公開的實施例中，可以假設所有的接入點被劃分為若干集群，每個用戶接入一個接入點集群，以減少優(yōu)化模式的復雜性。

如上文所述，本公開的實施例的目的之一是對AP集群選擇、預編碼器計算和功率控制進行聯合優(yōu)化。這在數學上可以歸結為如下的針對動態(tài)用戶關聯與接收器波束成形器設計的優(yōu)化問題：

p＞0

a_u∈{C₁,C₂,…，C_I},u＝1,2,…,U (2)

其中p_u表示用戶設備u的發(fā)射功率，p＝(p₁,p₂,…,p_U)；a_u表示用戶設 備u的服務AP集群。

上面的約束條件(1)是設置發(fā)射功率的上限和下限。約束條件(2)是為每個用戶設備設置服務接入點集群。針對用戶與AP的每個對的干擾函數被計算為約束條件(3)。

本公開的實施例針對上述優(yōu)化問題提出了一種用于動態(tài)用戶設備與接入點集群的關聯和接入點集群波束成形設計的迭代算法。

使用u∈{1,2,…,U}表示用戶設備的集合，表示接入點集群的集合。

首先，在第一步驟中，用戶設備u∈{1,2,…,U}中的所有用戶設備使用初始的發(fā)射功率P_t＝P_max來發(fā)射探測信號。使用最大功率P_max來發(fā)射探測信號僅是本公開的實施例的一種具體示例，本領域的技術人員可以理解，使用其他的發(fā)射功率作為初始發(fā)射功率也是可能的。

然后，在第二步驟中，針對接入點集群i∈{c₁,c₂,…,c_l}中的所有接入點集群通過檢測該探測信號來獲得信道增益的值和噪聲功率n_i。

接著，在第三步驟中，初始地設置t＝0，p(0)＝p_max，然后執(zhí)行如下的迭代計算，直到滿足條件其中ε是可以根據實際技術環(huán)境和要求設定的小值。

在迭代計算步驟一中，每個接入點i∈{c₁,c₂,…，c_I}，根據以下公式針對每個用戶設備分別計算接收預編碼向量和發(fā)射功率：

其中w_Ci,u表示接入點集群C_i針對用戶設備u的預編碼向量；上排第二個等式表示對w_Ci,u進行歸一化；β_u是根據具體技術環(huán)境和要求可調節(jié)的參數，在一些實施例中，其可以設置為1；I表示單位矩陣；I_u,Ci(p)表示在迭代過程中用戶設備u針對接入點集群Ci的中間發(fā)射功率值， 其在迭代完成之后最終收斂為優(yōu)化發(fā)射功率值。

在迭代計算步驟二中，所有的接入點集群可以將的值發(fā)送給集中化協調器。然后，集中化協調器可以找出滿足的接入點集群，其中*表示最優(yōu)。下一次迭代計算所使用的發(fā)射功率將在集中化協調器處被決定為其中第二個等式是為了使p的值在迭代過程中滿足發(fā)射功率的上限和下限，箭頭表示賦值。然后，集中化協調器將所決定的p(t+1)發(fā)送給所有的接入點集群并且設置t＝t+1，以進行迭代計算。本領域的技術人員可以理解，迭代計算步驟二也可以在沒有集中化協調器的幫助下分布式地被實施。

接著，在第四步驟中，在完成了迭代計算得出了每個用戶設備的優(yōu)選服務接入點集群、優(yōu)化的發(fā)射功率、以及優(yōu)化的預編碼向量之后，集中化協調器可以向服務接入點集群發(fā)射包括用戶索引的信號，以指示其所要進行服務的用戶設備。

接著，在第五步驟中，接入點集群可以向所服務的用戶設備發(fā)送發(fā)射功率的收斂值，即優(yōu)化發(fā)射功率。然后，所服務的用戶設備可以使用該優(yōu)化發(fā)射功率向服務接入點集群發(fā)射數據。服務接入點集群可以使用迭代得出的預編碼向量的收斂值來接收該數據。

將注意到，從數學上進行分析，假設(p*,a*,w*)是前文的優(yōu)化問題的數學模型的優(yōu)化解，那么可以得出下式。

從上式即可以判斷出向量函數f(p*)是收斂的函數，這意味著該優(yōu)化解是唯一的并且能夠通過適當的算法(例如，不動點算法)來獲得。

下文參考圖2來描述根據本公開的實施例的在用戶設備、接入點集群和集中化協調器之間的一種具體的通信過程的示例。圖2示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的方法的 信令交互圖。本領域的技術人員可以理解，圖2中所描繪的具體信令僅是本公開的一種示例，在具體的實施過程中，這些信令可以被調整順序、省略、或者添加新的信令，等等。本公開的范圍不受這些具體信令的限制。

如圖2中所示出的，在步驟201中，所有的用戶設備可以使用初始的發(fā)射功率P_max發(fā)射探測信號，該探測信號可以由所有的接入點接收。如前文所提到的，使用最大功率P_max來發(fā)射探測信號僅是本公開的實施例的一種具體示例，本領域的技術人員可以理解，使用其他的發(fā)射功率作為初始發(fā)射功率也是可能的。

在步驟202中，所有的接入點可以接收該探測信號并且通過檢測探測信號來獲得每個用戶的信道增益和噪聲功率。

在步驟203中，所有的接入點可以分組為若干接入點集群，這些接入點集群在迭代算法的過程期間是靜態(tài)的，即不變的。每個接入點集群可以聯合地接收所服務的用戶設備的上行鏈路信號。接著，根據所有用戶設備針對接入點集群的信道增益和發(fā)射功率，每個接入點集群可以分別計算針對每個用戶設備的接收預編碼向量和最小發(fā)射功率，以滿足針對每個用戶的信干噪比(SINR)目標。本領域的技術人員可以理解，所有的接入點分組為若干接入點集群這一步驟也可以在最初就被預先設置。

在步驟204中，所有的接入點集群可以向集中化協調器報告針對每個用戶設備的最小發(fā)射功率的值。

在步驟205中，集中化協調器可以通知針對每個用戶設備的服務接入點集群和新的發(fā)射功率。

在步驟206中，可以迭代地進行步驟203到205來重復進行對所有用戶設備的服務接入點集群以及相應的發(fā)射功率進行優(yōu)化，直到集中化協調器發(fā)現針對每個用戶的發(fā)射功率不變。

在步驟207中，當迭代計算收斂時，集中化協調器可以向服務接入點集群發(fā)射各自需要進行服務的用戶設備的索引。所有的接入點集群可以保存用于所服務的用戶設備的預編碼向量以及發(fā)射功率的收 斂值，即優(yōu)化預編碼向量和優(yōu)化發(fā)射功率。

在步驟208中，接入點集群可以向服務用戶設備發(fā)送步驟207中的發(fā)射功率的收斂值，即優(yōu)化發(fā)射功率。

在步驟209中，用戶設備可以使用步驟208中的發(fā)射功率來向服務接入點集群發(fā)射數據。

在步驟210中，服務接入點集群可以使用步驟207中所保存的優(yōu)化預編碼向量來接收數據。

圖3示意性地示出了根據本公開的實施例的用于接入點集群進行通信的裝置300的框圖。在圖3所示出的框圖中，使用虛線框來表示可選的單元或組件。本領域的技術人員可以理解，圖3中僅示出了裝置300中的與本公開的實施例緊密相關的單元或組件，在具體的實踐中，裝置300可以包括使其能夠正常操作的其他功能單元或組件。此外，圖3中所示出的各個單元或組件之間存在必要的連接關系，出于簡潔的考慮，圖中并沒有描繪出這些連接關系。

如圖3中所示出的，用于接入點集群進行通信的裝置300可以包括確定單元301和獲得單元302。在一些實施例中，確定單元301可以被配置為確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率以及與該接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率。獲得單元302可以被配置為基于一個用戶設備的信道增益和噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益，獲得該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。在一些實施例中，確定單元301可以進一步被配置為，在該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率小于該用戶設備針對其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率時，可以確定該用戶設備使用針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率向該接入點集群發(fā)射信號。

在一些實施例中，確定單元301可以進一步被配置為：基于每個用戶設備發(fā)射的探測信號來確定每個用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益。在一些實施例中，確定單元301可以進一步被配置為：從該接入點集群中的每個接入點獲取每個用戶設備與該接入點集群中的每個接入點之間的信道增益和噪聲功率。

在一些實施例中，裝置300可以進一步包括計算單元303。計算單元303可以被配置為基于該用戶設備的信道增益和噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和所述信道增益，計算該接入點集群針對該用戶設備的預編碼向量。獲得單元302可以進一步被配置為，基于該用戶設備的信道增益和噪聲功率、其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益、以及預編碼向量，獲得該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率。在一些實施例中，裝置300可以進一步包括第一接收單元305。第一接收單元305可以被配置為使用該預編碼向量來接收該用戶設備發(fā)射的信號。在一些實施例中，裝置300可以進一步包括歸一化單元306。歸一化單元306可以被配置為對預編碼向量進行歸一化處理。

在一些實施例中，裝置300可以進一步包括迭代單元304。迭代單元304可以被配置為基于該用戶設備的信道增益和噪聲功率以及其他用戶設備的初始發(fā)射功率和信道增益，計算中間值發(fā)射功率。迭代單元304進一步被配置為，使用中間值發(fā)射功率替代初始發(fā)射功率迭代地進行計算，直到中間值發(fā)射功率收斂為優(yōu)化發(fā)射功率。

在一些實施例中，迭代單元304可以進一步被配置為：當迭代后的中間值發(fā)射功率與迭代前的中間值發(fā)射功率之間的差異小于預定閾值時，確定中間值發(fā)射功率收斂為優(yōu)化發(fā)射功率。在一些實施例中，迭代單元304可以進一步被配置為：在迭代計算的過程中，對中間值發(fā)射功率進行處理以避免其超過最大發(fā)射功率。

在一些實施例中，確定單元301可以進一步被配置為：將該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率發(fā)送給協調單元；以及從協調單元接收該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率是否小于該用戶設備針對其他接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率的指示。

在一些實施例中，裝置300可以進一步包括第二接收單元302。第二接收單元302可以被配置為從協調單元接收哪些用戶設備應當由該接入點集群服務的指示。

在一些實施例中，每個用戶設備的初始發(fā)射功率可以是每個用戶 設備的最大發(fā)射功率。在一些實施例中，該用戶設備針對該接入點集群的優(yōu)化發(fā)射功率使得該接入點集群接收該用戶設備的信號可以滿足該用戶設備的目標信干噪比。在一些實施例中，裝置300可以是該接入點集群中的頭接入點。

在本公開的實施例中，還進行了計算機仿真來模擬本公開的算法的性能和天線使用。圖4示意性地示出了根據本公開的實施例的算法與兩種參考算法的所有用戶設備的頻譜效率的累積分布函數(CDF)曲線圖。以下的表格1中給出了詳細的仿真參數。

表格1

本文中在兩個參考算法與本公開的實施例中所提出的算法之間 進行了性能比較。算法1(Alg.1)：用戶設備選擇其宏小區(qū)中的所有接入點作為服務接入點。所有的接入點聯合地設計它們的預編碼器以消除宏小區(qū)中的所有干擾。算法2(Alg.2)：每個用戶設備基于貪婪算法選擇一個接入點作為服務接入點。這個接入點集群設計它的預編碼器以使干擾函數最小化。算法3(Alg.3)：本公開的實施例中所提出的在用戶設備的關聯、預編碼向量設計、以及發(fā)射功率控制之間的聯合設計的算法。以下的表格2中給出了比較的結果。

表格2

通過比較表格2的性能和天線/功率使用率可知，本公開的實施例中所提出的算法與算法1相比，將天線使用率降低至46％，并且與算法1和算法2相比，功率使用率降低至20％。本公開的實施例中的模型主要目的在于基于每用戶設備而不是每小區(qū)而增加所保證的服務質量QoS，所以與算法1和算法2相比較，算法3的平均頻譜效率減少并且小區(qū)邊緣效率增加。此外，本領域的技術人員可以針對在不同地點的用戶來修改SINR目標，以平衡平均值和小區(qū)邊緣頻譜效率。

在對本公開的實施例的描述中，術語“包括”及其類似用語應當理解為開放性包含，即“包括但不限于”。術語“基于”應當理解為“至少部分地基于”。術語“一個實施例”或“該實施例”應當理解為“至少一個實施例”。

應當注意，本公開的實施例可以通過硬件、軟件或者軟件和硬件 的結合來實現。硬件部分可以利用專用邏輯來實現；軟件部分可以存儲在存儲器中，由適當的指令執(zhí)行系統，例如微處理器或者專用設計硬件來執(zhí)行。本領域的技術人員可以理解上述的設備和方法可以使用計算機可執(zhí)行指令和/或包含在處理器控制代碼中來實現，例如在可編程的存儲器或者諸如光學或電子信號載體的數據載體上提供了這樣的代碼。

此外，盡管在附圖中以特定順序描述了本公開的方法的操作，但是這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執(zhí)行這些操作，或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實現期望的結果。相反，流程圖中描繪的步驟可以改變執(zhí)行順序。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟組合為一個步驟執(zhí)行，和/或將一個步驟分解為多個步驟執(zhí)行。還應當注意，根據本公開的兩個或更多裝置的特征和功能可以在一個裝置中具體化。反之，上文描述的一個裝置的特征和功能可以進一步劃分為由多個裝置來具體化。

雖然已經參考若干具體實施例描述了本公開，但是應當理解，本公開不限于所公開的具體實施例。本公開旨在涵蓋所附權利要求的精神和范圍內所包括的各種修改和等效布置。