密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于CoMP的動態(tài)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于移動通信技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種密集異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基于CoMP的動態(tài)小 區(qū)間干擾協(xié)調(diào)管理方案。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，未來的無線網(wǎng)絡(luò)正朝著網(wǎng)絡(luò)智能化、寬帶化、多元化、 綜合化的方向演進(jìn)。隨著智能終端的大量普及，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將出現(xiàn)爆炸式的增長。密集異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)容量，并且對業(yè)務(wù)進(jìn)行分流，具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署 和更高效的頻率復(fù)用。未來，面向高頻段大帶寬，將采用更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案，部署小小區(qū)/ 扇區(qū)將高達(dá)100個W上。
[0003] 與此同時，愈發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署也使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兊酶訌?fù)雜，小區(qū)間干擾已經(jīng) 成為制約系統(tǒng)容量增長的主要因素，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)能效。
[0004] 時域干擾協(xié)調(diào)技術(shù)通過CRE技術(shù)擴(kuò)大小蜂窩的覆蓋范圍，此時CRE中的用戶將會受 到宏基站的強(qiáng)烈干擾，為了抑制運(yùn)種干擾，ABSUlmost Blank Sub打ame，靜默空白子帖）技 術(shù)被使用，運(yùn)種方式是在特殊的子帖讓宏基站保持靜默，不再進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送。但是運(yùn) 種技術(shù)顯著地減少宏用戶的吞吐量，因此3GPP Release 11提出了一種低功率的ABS來解決 運(yùn)個問題，被稱作LP-ABS，運(yùn)種子帖相較于傳統(tǒng)的ABS依然對宏用戶進(jìn)行調(diào)度，不同之處在 于通過降低宏基站的發(fā)射功率能較好的保護(hù)宏用戶的吞吐量。在Macro-Pico場景中LP-ABS 比例的調(diào)整可W均衡宏蜂窩和微基站之間的吞吐量，從而提高整個系統(tǒng)的性能。
[0005] 但是此時異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中微蜂窩的分布是相當(dāng)密集的，每個扇區(qū)有八到十個微基 站，此時微基站之間的干擾會變得特別嚴(yán)重，但是傳統(tǒng)的ABS機(jī)制解決的是宏蜂窩對微蜂窩 的干擾，但是很少考慮到微蜂窩間的干擾。但是面對未來的密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，小區(qū)間的干擾越 發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)方案很難滿足微用戶的速率需求。所W僅采用ABS技術(shù)不能完全解決未來密集 網(wǎng)絡(luò)的干擾問題。
[0006] CoMP(Coordinated Multiple 化ints Transmission,協(xié)作多點傳輸）正是LTE-A 采取的關(guān)鍵技術(shù)之一，3GPP在一系列標(biāo)準(zhǔn)和提案中對協(xié)作多點傳輸?shù)幕緝?nèi)容給出了詳 細(xì)、明確的定義。由于對下行數(shù)據(jù)傳輸速率的需求更大，因此當(dāng)前研究的重點是下行協(xié)作多 點傳輸。在下行協(xié)作多點傳輸中，按業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是否存在于多個傳輸節(jié)點上，可W分為協(xié)作調(diào) 度 / 波束成型（Coordinated Scheduling/Beam forming, CS/CB)和聯(lián)合處理（Joint Processing,肝)兩種方式。
[0007] 因此，在未來密集異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，需要一種有效的干擾管理方案，使其能夠有效 地降低微蜂窩間的干擾，從而極大的提高通信系統(tǒng)的容量，獲得更好的頻譜利用率，進(jìn)一步 提高用戶的服務(wù)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引針對W上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種密集異 構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中基于CoMP的動態(tài)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)管理方法，其包括W下步驟：
[0009] 101、獲取當(dāng)前密集異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況并求出最佳的LP-ABS比率0，根據(jù)CRE 小區(qū)范圍擴(kuò)展區(qū)域用戶的整體干擾情況求出宏基站在LP-ABS狀態(tài)下的最佳傳輸功率 Plp-ABS,計算用戶可容忍宏基站的最大干擾值Imax, Imax大于干擾n限Ithrold進(jìn)行LP-ABS比例 優(yōu)化；
[0010] 102、根據(jù)當(dāng)前周期內(nèi)的實際用戶的干擾情況確定微蜂窩的協(xié)作用戶集，判斷用戶 是否需要進(jìn)行協(xié)作多點傳輸，若是則把該用戶加入到協(xié)作用戶集，否則該用戶為普通用戶。
[0011] 103、采用基于參考信號接收功率的動態(tài)協(xié)作節(jié)點CoMP選擇策略，用戶設(shè)備測量與 各個臨小區(qū)間的信號接收功率，然后選擇除服務(wù)小區(qū)之外信號接收功率最好的小區(qū)作為協(xié) 作小區(qū)；
[0012] 104、采用動態(tài)的協(xié)調(diào)資源分配策略，應(yīng)用于下一個調(diào)度周期。
[0013] 進(jìn)一步的，步驟101所述的獲取當(dāng)前密集異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況并求出最佳的 LP-ABS比例，ABS配置比例0 :
，其中CRE-PUE、PUE和O-MUE的用戶數(shù)W及微蜂窩數(shù)量 分別為:Ncre-PUE表示CRE-PUE用戶的數(shù)量、Npue表示P肥用戶的數(shù)量、No-MUE表示O-M肥的用戶數(shù) 和Npico表示微蜂窩數(shù)量;根據(jù)CRE小區(qū)范圍擴(kuò)展區(qū)域用戶的整體干擾情況求出宏基站在LP-ABS狀態(tài)下的最佳傳輸功率，在正常子帖條件下，假設(shè)第mh個CRE-P肥用戶的SINR為Sn,n，CRE 區(qū)域用戶的SINR計算公式如下：
[0016] 其中巧是CRE-PUE的RSRP參考信號功率值，媒::?是CRE-PUE受到相鄰宏小區(qū) 的干擾值，Noise是噪聲值。
[0017] 進(jìn)一步的，步驟102所述確定微小區(qū)的協(xié)作用戶集具體為：當(dāng)信號與干擾加噪聲比 SINR超過判定口限值將該用戶確定為協(xié)作用戶，否則將該用戶確定為非協(xié)作用戶，只有滿 足下式的用戶才能成為CoMP用戶：
[0019] 其中，擬備巧表示從第k個用戶的SINR，SINRthr〇id為CoMP偏置；
[0020] 當(dāng)肥狀態(tài)為非CoMP用戶時，滿足n限a的用戶變成CoMP用戶；當(dāng)UE狀態(tài)為CoMP用戶 時，滿足口限e的用戶變成非CoMP用戶。
[0021] 進(jìn)一步的，步驟103中的協(xié)作節(jié)點的選擇具體包括:測量系統(tǒng)中所有微小區(qū)基站在 小區(qū)邊緣用戶處的RSRP，
[002^ 假設(shè)第mh個UE_CoMP用戶的RSRP為/?.-心>哈"1"'，0?6區(qū)域用戶的51^計算公式如下：
[0024] 其中T邱oweri是第i個微基站的發(fā)射功率，PLn,i是第n個協(xié)作用戶和第i個微基站 的路徑損耗，penatration是穿透損失，shadowing是陰影衰落值，antennagain是天線增益， RBbandwid化表示分配的頻譜資源塊個數(shù);對每一CoMP用戶的RSRP值進(jìn)行排序，并選擇具有最 大參考信號功率所對應(yīng)的微小區(qū)的樣式集作為協(xié)作用戶的最優(yōu)協(xié)作集。
[0025] 進(jìn)一步的，步驟104中采用動態(tài)的協(xié)調(diào)資源分配策略協(xié)作資源分配具體包括：
[0026] (1)根據(jù)比例公平算法計算每個RB上所有小區(qū)邊緣用戶的優(yōu)先權(quán)值；
[0027] (2)對CoMP用戶進(jìn)行資源分配；
[0028] (3)對非CoMP用戶進(jìn)行資源分配。
[0029] .進(jìn)一步的，所述比例公平算法計算每個RB上所有小區(qū)邊緣用戶的優(yōu)先權(quán)值的計 算公式為：
[0031] 其中：Pk,i(t)為用戶UEk在RBi上的優(yōu)先權(quán)值，化,i(t)為RBi上用戶肥k在調(diào)度時刻t 所能達(dá)到的最高傳輸速率，馬為RBi上用戶肥k在調(diào)度時刻t之前的平均傳輸速率，A,, (0 的更新公式為：
[003引其中：tc為系統(tǒng)TTI更新時間間隔，A ,(/-1)為RBi上用戶肥迪調(diào)度時亥Ij(t-l)之前 的平均傳輸速率，Rk,i(t-l)為RBi上用戶肥迪調(diào)度時亥IK t-1)所能達(dá)到的最高傳輸速率；
[0034] 進(jìn)一步的，所述步驟(2)對CoMP用戶進(jìn)行資源分配具體包括；
[0035] a.初始化集合RB, RB為整個系統(tǒng)中每個微小區(qū)的可用資源塊的集合;初始化i = l， 其中，i為RB計數(shù)標(biāo)識；
[0036] b.根據(jù)小區(qū)邊緣用戶的優(yōu)先權(quán)值，挑選出具有最高優(yōu)先權(quán)值的小區(qū)邊緣用戶UEm 為:肥m=arg max(Pk,i)，其中Pm為用戶肥k在RBi上的優(yōu)先權(quán)值，arg max表示尋找具有最大 評分的參數(shù)；
[0037] C.把RBi分配給肥m;
[003引 d.確定用戶UEm的小區(qū)協(xié)作集合并記為{0611_曰，〔611_6，〔611_(3}，然后把〔611_曰， Cell_b，和Cell_c中的RBi分配給此時的用戶肥m;
[0039] e.更新集合RB,RB = RB-RBi，其中，二表示將右邊的集合賦給左邊的集合。
[0040] 進(jìn)一步的，所述步驟(3)對非CoMP用戶進(jìn)行資源分配具體包括：
[0041] 根據(jù)輪詢調(diào)度算法把剩下的RB集合分配給每一個微小區(qū)的非CoMP用戶，每一個微 小區(qū)的頻譜資源都是獨立的，把剩下的RB集合分配給第i個微小區(qū)內(nèi)所有的非CoMP用戶。
[0042] 本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果如下：
[0043] 本發(fā)明提供的方法通過動態(tài)分配LP-ABS比例，合理的分配時域資源，減小了宏基 站對微小區(qū)的干擾;結(jié)合CoMP技術(shù)減小微小區(qū)間的干擾，避免不必要的資源浪費(fèi)，提高頻譜 的利用率。本專利通過ABS動態(tài)調(diào)控機(jī)制和CoMP技術(shù)相結(jié)合的方式，一方面減小了宏基站對 微基站用戶的干擾，另一方面減小了微基站間的干擾。
[0044] 根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況求出最佳的LP-ABS比率；其次根據(jù)CRE(Ce 11 Range Extension,小區(qū)范圍擴(kuò)展）區(qū)域用戶的整體干擾情況求出宏基站在LP-ABS化ower power Almost Blank Sub打ame,低功率幾乎空白子帖)狀態(tài)下的最佳傳輸功率;最后，根據(jù)用戶可 容忍宏基站的最大干擾值決定是否執(zhí)行LP-ABS比例優(yōu)化。該ABS執(zhí)行機(jī)制通過動態(tài)調(diào)整非 正常子帖比例和在此狀態(tài)下的宏基站的發(fā)射功率的方式減小宏基站對微基站用戶的干擾， 通過犧牲一定微基站用戶的吞吐量來保證宏基站用戶的整體網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)的整體性能有 一定程度的提升。
[0045] 根據(jù)RSRP參考口限判斷用戶的協(xié)作狀態(tài);根據(jù)參考信號接收功率的動態(tài)協(xié)作節(jié) 點的選擇策略，測量用戶設(shè)備與各個臨小區(qū)間的信號接收功率，然后選擇除服務(wù)小區(qū)之外 信號接收功率最好的小區(qū)作為協(xié)作小區(qū)；分別對CoMP用戶和非Co