一種異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種配置幾乎空白子幀方法，具體涉及一種 異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足越來(lái)越高的數(shù)據(jù)速率需求，LTE引入了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。所謂異構(gòu)網(wǎng)是指除了 宏基站（MeNB)，還由一些低功率節(jié)點(diǎn)組成，如微微基站（PeNB)、毫微微基站（HeNB)以及中 繼等。這些小基站由于其發(fā)射功率較低，服務(wù)的用戶數(shù)較小，達(dá)不到替宏基站分擔(dān)負(fù)載的目 的。小區(qū)范圍擴(kuò)展技術(shù)（CRE)是指在PeNB用戶（PUE)的參考信號(hào)接收功率（RSRP)上人為 的增加偏置值（Biased Value)。應(yīng)用CRE技術(shù)后，PeNB服務(wù)的用戶數(shù)增加，可以更好的宏 基站分擔(dān)負(fù)載，但是處在小區(qū)范圍擴(kuò)展區(qū)域的PUE會(huì)受到來(lái)自宏站的強(qiáng)烈干擾。為了處理 跨層干擾問(wèn)題，3GPP提出了增強(qiáng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（eICIC)技術(shù)。eICIC中，允許宏基站在 某些子幀內(nèi)不發(fā)送數(shù)據(jù)（除了發(fā)送一些必要的信息），PUE就不會(huì)受到來(lái)自宏站的干擾，整 個(gè)系統(tǒng)性能得到提升，這些不發(fā)送數(shù)據(jù)的子幀稱之為幾乎空白子幀（ABS)。
[0003] 現(xiàn)有的ABS幀配置方案大都假設(shè)多個(gè)宏基站在同一時(shí)刻配置相同的幀類(lèi)型 (Normal幀或者ABS幀）。在ABS幀下，處在CRE區(qū)域的PUE由于不會(huì)受到所有宏站的干擾， 它將獲得較高的數(shù)據(jù)速率；然而在Normal幀下，MUE會(huì)受到多個(gè)宏站的干擾，不能保證較高 的速率要求，從而使PUE與MUE不能公平的獲取數(shù)據(jù)速率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎 空白子幀方法，該方法能夠有效的保證PUE與MUE所獲得數(shù)據(jù)速率的公平性。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，其特征在于，包括 以下步驟：
[0006] 1)設(shè)允許每個(gè)宏基站在同一時(shí)刻配置不同的子幀類(lèi)型，并設(shè)系統(tǒng)效用函數(shù)為系統(tǒng) 中各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)速率乘積；
[0007] 2)求解最優(yōu)用戶劃分的上界和下界；
[0008] 3)根據(jù)步驟2)得到的最優(yōu)用戶劃分的上界和下界對(duì)用戶進(jìn)行劃分，然后根據(jù)劃 分的結(jié)果利用遺傳算法求解系統(tǒng)效用函數(shù)，得各基站的最優(yōu)子幀配置圖案，再根據(jù)最優(yōu)子 幀配置圖案在異構(gòu)網(wǎng)中配置幾乎空白子幀。
[0009] 步驟1)中
[0010] 設(shè)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中有M個(gè)宏基站及P個(gè)微微基站，在Normal幀下，宏基站m中第i 個(gè)MUE和其覆蓋范圍下微微基站p中第i個(gè)正常PUE的信干噪比分別為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 設(shè)允許每個(gè)宏基站在同一時(shí)刻配置不同的子幀類(lèi)型，并設(shè)系統(tǒng)效用函數(shù)為系統(tǒng)中各 個(gè)用戶的數(shù)據(jù)速率乘積； 2) 求解最優(yōu)用戶劃分的上界和下界； 3) 根據(jù)步驟2)得到的最優(yōu)用戶劃分的上界和下界對(duì)用戶進(jìn)行劃分，然后根據(jù)劃分的 結(jié)果利用遺傳算法求解系統(tǒng)效用函數(shù)，得各基站的最優(yōu)子幀配置圖案，再根據(jù)最優(yōu)子幀配 置圖案在異構(gòu)網(wǎng)中配置幾乎空白子幀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，其特征在于，步驟1)中 設(shè)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中有M個(gè)宏基站及P個(gè)微微基站，在Normal幀下，宏基站m中第i個(gè)MUE 和其覆蓋范圍下微微基站P中第i個(gè)正常PUE的信干噪比分別為：
其中，當(dāng)?shù)趉個(gè)宏基站配置Normal幀時(shí)，則pk= 1，當(dāng)?shù)趉個(gè)宏基站不配置Normal幀 時(shí)，則Pk= 〇, /f為第i個(gè)MUE的接收功率，/f為第i個(gè)NPUE的接收功率，為第i個(gè) UE收到來(lái)自宏站k的干擾，/<"為第i個(gè)NPUE受到來(lái)自本宏站的干擾，隊(duì)表示噪聲功率； 在ABS幀下，宏用戶不被服務(wù)，PUE被服務(wù)，NPUE不受來(lái)自本宏站的干擾，此時(shí)第i個(gè)有 害PUE的信干噪比為：
由式（1)及（2)得第i個(gè)MUE、NPUE、VPUE所獲得用戶速率分別為：
其中，a為ABS幀比例，Nm為正常幀下宏基站m所服務(wù)的用戶數(shù)，Npl為正常幀下微微 基站所服務(wù)的用戶數(shù)，Np2為ABS幀下微微基站所服務(wù)的用戶數(shù)，W為系統(tǒng)總帶寬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，其特征在于，步驟1)中 系統(tǒng)效用函數(shù)為：
其中，宏基站m的效用函數(shù)為：
微微基站P的效用函數(shù)為：
其中，Npl，Np2分別表示第p個(gè)基站中在正常幀被服務(wù)用戶數(shù)和ABS幀被服務(wù)用戶數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，其特征在于，所述根據(jù)公 式（13)求得最優(yōu)用戶劃分的下界
，其中式（13)為兩個(gè)效用函數(shù)之比Y:
其中
的含義為：假設(shè)宏站m配置Normal幀，而其他宏站配置 Normal幀；宏站m配置ABS幀；其他宏站配置ABS幀，此時(shí)在正常幀和ABS幀服務(wù)的用戶數(shù) 分別為及
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種異構(gòu)網(wǎng)中動(dòng)態(tài)配置幾乎空白子幀方法，包括以下步驟：1)設(shè)允許每個(gè)宏基站在同一時(shí)刻配置不同的子幀類(lèi)型，并設(shè)系統(tǒng)效用函數(shù)為系統(tǒng)中各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)速率乘積；2)求解最優(yōu)用戶劃分的上界和下界；3)根據(jù)步驟2)得到的最優(yōu)用戶劃分的上界和下界對(duì)用戶進(jìn)行劃分，然后根據(jù)劃分的結(jié)果利用遺傳算法求解系統(tǒng)效用函數(shù)，得各基站的最優(yōu)子幀配置圖案，再根據(jù)最優(yōu)子幀配置圖案在異構(gòu)網(wǎng)中配置幾乎空白子幀。本發(fā)明方法能獲得很好的用戶公平性且維持較高的用戶數(shù)據(jù)速率。
【IPC分類(lèi)】H04W72-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104780612
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510155351
【發(fā)明人】王霞, 石軍, 孫黎, 王鑫
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日