[发明专利]异构蜂窝网络中基于功率控制的动态LP-ABS干扰抑制方法

权利要求书

1.一种异构蜂窝网络中基于功率控制的动态LP-ABS干扰抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：根据当前周期内的实际网络负载情况来确定下一调度周期应该采用的ABS配置比例，求出最佳的ABS配置比例；

步骤二：计算每个CRE用户最优传输时间，计算最优传输速率，计算最优的SINR，计算可以容忍宏基站的最大干扰，最终得出宏基站在LP-ABS的传输功率；

步骤三：根据网络的整体干扰情况求出zero-ABS和LP-ABS所占的比例，动态调节混合ABS比例，应用于下一个调度周期；

在步骤一中，最佳ABS配置比例的计算具体包括：

根据调度策略，建立了不同种类用户传输时间函数如下：

其中T_i^Lp表示LP-ABS下的宏用户传输时间，T_i^Normal表示正常子帧下的宏用户传输时间，T_i^pico表示pico中心用户给出的传输时间，T_i^cre表示CRE用户给出的传输时间；B_ij表示服务基站准备传输给用户的数据量，分别表示LP-ABS下的宏用户、正常子帧下的宏用户、pico中心用户和CRE用户的平均传输速率；θ表示最佳的ABS配置比例，i表示第i个用户；

则在每个调度周期内，对每个宏基站下四种用户建立统一的效用函数，数据传输的时间效用函数表示为：

可以写成：

其中：

通过计算可以得到：

又所以表示U_Λ最小值；

则当前网络负载场景下动态ABS最佳比例设置为

2.根据权利要求1所述的一种异构蜂窝网络中基于功率控制的动态LP-ABS干扰抑制方法，其特征在于：步骤二具体包括：

1)计算用户i最优传输时间：首先计算每个CRE用户的传输速率，为保护CRE用户的吞吐量，CRE用户在与宏基站LP-ABS对应的保护子帧中被调度；此时根据调度算法以及调制编码方式确定此帧传输块的大小为TB(Transmission Block)，此帧的时长为T_slot，则此时用户i的传输速率可表示为：

其中B_i表示用户i在T_slot内需要传输的数据量；

2)计算最优传输速率：为了保证每个CRE用户的性能，希望得到一个最优的速率门限R_th，在此门限下，较多的用户都将获得较好的服务；而通过上一步的计算，得到了每个用户传输时间T_i，而每个用户都想获得较小的传输时间T_min，假设所有CRE用户总数为K，因此在每个调度周期内，选择最小的传输时间即T_min＝min(T₁,T₂,...,T_k)；选择最严峻的数据量作为CRE用户期望的数据传递量，表示为B_th，取所有CRE用户需要传输的数据量中最大的一个值，则B_th＝max(B₁,B₂,...,B_K)；

最优速率则R_th作为小区的CRE用户的最优传输速率；

3)计算最优SINR：

R_th＝ΔB·log₂(1+SINR_best)

根据香浓理论，ΔB表示CRE用户的传输带宽，根据用户的最优传输速率R_th，可以得到用户的最优SINR_best；

4)计算可以容忍宏基站的最大干扰：

其中I_max表示CRE用户收到宏基站的最大干扰，这意味着当CRE用户受到更大干扰时，CRE用户的服务质量将会受到影响；

5)计算宏基站在LP-ABS的传输功率：通过上一步确定了CRE用户接受的最大干扰I_max，CRE用户的传输天线增益，以及接收天线增益分别为G_t和G_R，P_L代表路径损失，因此宏基站最大传输功率计算方法表示如下：

I_max＝P_t+G_t+G_R-P_L

通过以上计算得到宏基站传输功率P_t，则LP-ABS子帧的发射功率P_LP-ABS表示为：

其中P_normal表示的是宏基站正常子帧的发射功率,P_t表示宏基站传输功率。

3.根据权利要求2所述的一种异构蜂窝网络中基于功率控制的动态LP-ABS干扰抑制方法，其特征在于：步骤三具体包括：

1)计算SINR，假设第n_th个UE的正常子帧的SINR为S_N,n，ABS静默子帧时UE的SINR为Δ_A,n，LP-ABS低功率ABS时UE的SINR为Δ_L,n，Macro和Pico小区UE的SINR计算公式如下：

其中是MUE的RSRP参考信号功率值，是PUE的RSRP参考信号功率值，是MUE受到相邻宏小区的干扰值，是PUE受到相邻宏Pico小区的干扰值，Noise是噪声值；

2)计算求出最佳的zero-ABS和LP-ABS比例分配，应用zero-ABS和LP-ABS，存在以下两种分配方式：

a)zero-ABS和LP-ABS并存；b)只有zero-ABS子帧分配或者LP-ABS子帧分配；

考虑两个UE的情况，zero-ABS和LP-ABS比例分配那么此时存在两个门限值和三个比例区域，分别是执行zero-ABS和LP-ABS并存，执行LP-ABS，还有执行zero-ABS；两个门限值分别记作r_th1和r_th2；如果扩展到n个用户，zero-ABS和LP-ABS比例分配则会执行(2n-1)次，则会有2(n-1)个门限值，计算步骤如下：

(1)分别求出两两用户之间的两个门限值r_th,2k-1和r_th,2k；

(2)由上式可知有2(n-1)个门限值，r_th,2k-1和r_th,2k分别有(n-1)个，由下式公式求出平均值r_th1和r_th2，则能代表系统此时的两个门限；

(3)每个执行周期设置一个固定的LP-ABS执行门限值I_thr，由以上步骤可得I_max，可求出r：

3)当0＜r＜r_th1，全部ABS执行LP-ABS，那么此时r_zero-ABS为0，r_LP-ABS为1；

当r_th1＜r＜r_th2，ABS分别执行zero-ABS和LP-ABS，此时r_zero-ABS为r，r_LP-ABS为(1-r)；

当r_th2＜r＜1，全部ABS执行zero-ABS，那么此时r_zero-ABS为1，r_LP-ABS为0；

根据网络的整体干扰情况求出zero-ABS和LP-ABS分别所占的比例为r_zero-ABS和r_LP-ABS，并且由步骤一可知最佳的ABS配置比例θ，所以此时宏基站正常子帧配置比例为(1-θ)，zero-ABS配置比例为(r_zero-ABS*θ)，LP-ABS配置比例为(r_LP-ABS*θ)，根据上述步骤求出的混合型的ABS比例值和LP-ABS宏基站发射功率应用于下一个调度周期。