技術特征：

1.一種利用三維統(tǒng)計信道信息的異構網(wǎng)絡下行干擾協(xié)調方法，其特征在于：異構網(wǎng)絡中宏蜂窩基站覆蓋范圍內存在多個低功率無線接入節(jié)點共享頻譜資源；宏蜂窩基站采用均勻平面天線陣，包括M_v行天線陣垂直方向陣元，水平方向每行M_h個陣元，總發(fā)射功率為P_m；低功率接入節(jié)點i配置根天線，其總發(fā)射功率最大為P_s^max、最小為P_s^min；宏蜂窩基站首先將各低功率接入節(jié)點的總發(fā)射功率i＝1,…,N_s初始化為最大發(fā)射功率P_s^max，其中N_s為異構網(wǎng)絡中低功率無線接入節(jié)點個數(shù)，將休眠的低功率接入節(jié)點集合初始化為空集，再利用三維統(tǒng)計信道信息計算各低功率接入節(jié)點及宏蜂窩基站在同一時頻資源上服務的用戶集合中各用戶的關鍵參數(shù)；然后按照先依次對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s進行宏蜂窩干擾協(xié)調再依次對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s進行低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調的步驟，或按照先依次對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s進行低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調再依次對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s進行宏蜂窩干擾協(xié)調的步驟進行干擾協(xié)調；干擾協(xié)調完畢后僅對集合中剩余的宏蜂窩用戶進行服務，將集合中的低功率接入節(jié)點均設置為休眠狀態(tài)；

所述三維統(tǒng)計信道信息包括：宏蜂窩基站與宏蜂窩用戶k,k＝1,…,K_m間信道的大尺度衰落因子β_m,k，其中K_m為集合中用戶個數(shù)；宏蜂窩用戶k,k＝1,…,K_m的垂直發(fā)送相關陣和水平發(fā)送相關陣其中矩陣為宏蜂窩基站與用戶k之間的歸一化信道矩陣，滿足其第m行第n列的元素[H_m,k]_m,n為基站第m行第n列的天線陣元與用戶k之間的信道系數(shù)，上標(·)^H代表共軛轉置，E{·}代表求均值，tr{·}代表求矩陣的跡；低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s與該節(jié)點用戶間信道的大尺度衰落因子的最小值以及宏蜂窩基站與低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s間信道的大尺度衰落因子垂直發(fā)送相關陣和水平發(fā)送相關陣其中矩陣為宏蜂窩基站與低功率接入節(jié)點i的任意用戶間的歸一化信道矩陣，其第m行第n列的元素為基站第m行第n列的天線陣元與該用戶間的信道系數(shù)，為低功率接入節(jié)點i在同一時頻資源上服務的用戶數(shù)；低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s與宏蜂窩用戶k,k＝1,…,K_m間信道的大尺度衰落因子

所述宏蜂窩基站利用三維統(tǒng)計信道信息計算各低功率接入節(jié)點及集合中各宏蜂窩用戶的關鍵參數(shù)包括：

1)對集合中的宏蜂窩用戶k,k＝1,…,K_m，計算及其中和分別為M_v×M_v和M_h×M_h的DFT矩陣，其第m行第n列的元素分別為和

2)對集合中的宏蜂窩用戶k,k＝1,…,K_m，計算及其中和分別為Λ_V,m,k的第a個對角元和Λ_H,m,k的第b個對角元；

3)對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s，計算及

4)對低功率接入節(jié)點i,i＝1,…,N_s，分別找出和的最大對角元和及和對角元中與和比值大于或等于某一預先設置的門限值δ₄的對角元，記為集合和即其中，和分別為第m個對角元和的第n個對角元；

所述低功率接入節(jié)點i的宏蜂窩干擾協(xié)調按如下步驟進行：

a1)若低功率接入節(jié)點則進入步驟a2)；否則，結束該節(jié)點的宏蜂窩干擾協(xié)調；

a2)從集合中找出所有滿足且的宏蜂窩用戶，記為集合即集合中用戶數(shù)記為并令l＝1；

a3)若集合中的第l個宏蜂窩用戶k_l，在宏蜂窩基站的服務用戶集合中，則計算其對低功率接入節(jié)點i的干擾信號平均能量與低功率接入節(jié)點i的各用戶有用信號平均能量之比否則進入步驟a8)；

a4)若宏蜂窩用戶k_l對低功率接入節(jié)點i的干擾度量值小于或等于某一預先設置的門限值δ₁，轉至步驟a8)；否則，將宏蜂窩用戶k_l從集合中刪去，并進入步驟a5)；

a5)在不屬于集合的低功率接入節(jié)點中找出與宏蜂窩用戶k_l間信道的大尺度衰落因子最大的低功率接入節(jié)點，記為節(jié)點r；

a6)計算宏蜂窩用戶k_l由低功率接入節(jié)點r服務情況下所接收到有用信號平均能量與其由宏蜂窩基站服務情況下所接收到有用信號平均能量之比

a7)若宏蜂窩用戶k_l至低功率接入節(jié)點r的卸載度量值大于或等于某一預先設置的門限值δ₂，則將宏蜂窩用戶k_l卸載至低功率接入節(jié)點r，由該節(jié)點服務；

a8)令l＝l+1；若則轉至步驟a3)，否則結束節(jié)點i的宏蜂窩干擾協(xié)調；

所述低功率接入節(jié)點i的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調按如下步驟進行：

b1)若低功率接入節(jié)點則進入步驟b2)；否則，結束該節(jié)點的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調；

b2)對所有宏蜂窩用戶計算低功率接入節(jié)點i對其的干擾信號平均能量與其接收到的有用信號平均能量之比

b3)在所有宏蜂窩用戶中找出最大的用戶，記為用戶k_i，即

b4)若小于或等于某一預先設置的門限值δ₃，則結束該節(jié)點的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調；否則，將低功率接入節(jié)點i的發(fā)射功率降低至能夠滿足小于或等于門限值δ₃的最大發(fā)射功率

b5)若低功率接入節(jié)點i的發(fā)射功率大于或等于低功率接入節(jié)點的最低發(fā)射功率P_s^min，則結束該節(jié)點的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調；否則，將低功率接入節(jié)點i加入集合并結束該節(jié)點的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用三維統(tǒng)計信道信息的異構網(wǎng)絡下行干擾協(xié)調方法，其特征在于：低功率接入節(jié)點i的宏蜂窩干擾協(xié)調中步驟a3)中宏蜂窩用戶k_l對低功率接入節(jié)點i的干擾信號平均能量與低功率接入節(jié)點i的各用戶有用信號平均能量之比的計算方法為：

$J_{s_i,k_l}=\frac{K_{s_i}{P}_m{\mathrm{\β}}_{m,s_i}{\mathrm{\λ}}_{H,s_i}^{\left(h_{k_l}\right)}{\mathrm{\λ}}_{V,s_i}^{\left(v_{k_l}\right)}}{K_m(M_{s_i}-K_{s_i})P_{s_i}{\mathrm{\β}}_{s_i}^{\min }}.$

3.根據(jù)權利要求1所述的利用三維統(tǒng)計信道信息的異構網(wǎng)絡下行干擾協(xié)調方法，其特征在于：低功率接入節(jié)點i的宏蜂窩干擾協(xié)調中步驟a6)宏蜂窩用戶k_l由低功率接入節(jié)點r服務情況下所接收到有用信號平均能量與其由宏蜂窩基站服務情況下所接收到有用信號平均能量之比的計算方法為

$S_{s_r,k_l}=\frac{K_m(M_{s_r}-K_{s_r})P_{s_r}{\mathrm{\β}}_{s_r,k_l}}{K_{s_r}{P}_m{\mathrm{\β}}_{m,k_l}{\mathrm{\λ}}_{H,m,k_l}^{\left(h_{k_l}\right)}{\mathrm{\λ}}_{V,m,k_l}^{\left(v_{k_l}\right)}}.$

4.根據(jù)權利要求1所述的利用三維統(tǒng)計信道信息的異構網(wǎng)絡下行干擾協(xié)調方法，其特征在于：低功率接入節(jié)點i的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調中步驟b2)中低功率接入節(jié)點i對宏蜂窩用戶k的干擾信號平均能量與宏蜂窩用戶k接收到的有用信號平均能量之比的計算方法為

$J_{k,s_i}=\frac{P_{s_i}{\mathrm{\β}}_{s_i,k}{K}_m}{P_m{\mathrm{\β}}_{m,k}{\mathrm{\λ}}_{H,m,k}^{\left(h_k\right)}{\mathrm{\λ}}_{V,m,k}^{\left(v_k\right)}}.$

5.根據(jù)權利要求1所述的利用三維統(tǒng)計信道信息的異構網(wǎng)絡下行干擾協(xié)調方法，其特征在于：低功率接入節(jié)點i的低功率接入節(jié)點干擾協(xié)調步驟b4)中滿足小于或等于門限值δ₃的最大發(fā)射功率為

${\stackrel{\‾}{P}}_{s_i}=\frac{P_m{\mathrm{\β}}_{m,k_i}{\mathrm{\λ}}_{H,m,k_i}^{\left(h_{k_i}\right)}{\mathrm{\λ}}_{V,m,k_i}^{\left(v_{k_i}\right)}}{{\mathrm{\δ}}_3{\mathrm{\β}}_{s_i,k_i}{K}_m}.$