[发明专利]一种密集异构蜂窝网络中面向干扰对齐的资源管理方法

权利要求书

1.一种密集异构蜂窝网络中面向干扰对齐的资源管理方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1、网络状态初始化；

所述网络状态初始化时，密集部署的小基站完全复用宏基站的频谱资源，且宏基站和小基站均采用相应的最大下行功率传输数据；

S2、形成稳定联盟分区；

所述的形成稳定联盟分区的方法步骤为：

S21、构建干扰列表；

所述构建干扰列表的方法为：

S21a、收集RSSI信息

所有小基站i∈K_T广播导频信号，并通过小基站所属用户收集相邻小基站j∈K_T的RSSI，其中K_T为小基站集合；

S21b、形成干扰列表；

基于所收集的RSSI信息，小基站i发现邻近小基站j的干扰，估计相应的SINR，并根据所估计的SINR形成按照干扰由大到小顺序排列的干扰列表；

S22、形成新的联盟；

S3、联盟间资源管理；

S4、联盟内干扰对齐；

所述联盟内干扰对齐，是指在所有联盟内的小基站用户间构造并利用迫零干扰抑制矩阵实施干扰对齐，进而消除联盟内干扰；

S5、根据网络环境的变化，周期性地重复形成稳定联盟分区，并实现稳定联盟分区下的联盟间资源管理和联盟内干扰对齐。

2.根据权利要求1所述的一种密集异构蜂窝网络中面向干扰对齐的资源管理方法，其特征在于，步骤S22所述形成新的联盟的方法和步骤为：

S22a、小基站i从步骤S21中所形成的干扰列表的顶端开始计算与相应小基站j的合作代价表示小基站i发射到潜在合作小基站j所在联盟S最远小基站用户的传输功率；v₀为最小信噪比的门限值，σ²为均匀可加高斯白噪声(AWGN)均值，为小基站i到小基站用户的信道增益，且合作代价满足

其中，P_max表示小基站最大传输功率，即联盟边缘小基站用户接收小基站信号的信噪比高于门限值时，小基站j∈S为潜在合作对象；

S22b、计算联盟前的小基站效用x_i(S_i,S_j)和联盟分区的联盟总效用u(S_i,S_j)，

和

式中，S_j,S_i分别为小基站j,i所在联盟，ω_i为小基站权重系数，g_i(R_i)＝R_i为小基站用户满意度函数，表示小基站用户对当前可达速率R_i的满意程度；B为信道带宽，|H_i,k|²表示小基站i与其所属用户k∈l_i间的信道增益，l_i为小基站服务用户总数，P_i为小基站i的发射功率，|H_j,k|²为其余小基站j∈K_T,j≠S_i与用户k间的信道增益，P_j为小基站j的发射功率，σ²为均匀可加高斯白噪声(AWGN)均值，|H_i,k|²P_i表示小基站用户接收到的有用信号，表示小基站用户接收到的除原联盟小基站外的干扰信号和噪声之和，表示小基站用户当前的信干噪比；

S22c、估算联盟后的小基站效用和新联盟分区的联盟总效用u^*(S_i\{i},S_j∪{i})，

和

式中，n表示小基站i,j所在联盟内的任一基站；S_i,S_j分别为小基站i,j所在联盟，S_i\{i}和S_j∪{i}分别表示小基站i脱离原联盟S_i和小基站i加入联盟S_j，ω_i为小基站权重系数，为小基站用户满意度函数，表示小基站用户对联盟后可达速率的满意程度；B为信道带宽，|H_i,k|²表示小基站i与其所属用户k∈l_i间的信道增益，l_i为小基站服务用户总数，P_i为小基站i的发射功率，|H_j,k|²为其余小基站j∈K_T,j≠S_i与用户k间的信道增益，P_j为小基站j的发射功率，σ²为均匀可加高斯白噪声(AWGN)均值，|H_i,k|²P_i表示小基站用户接收到的有用信号，表示小基站用户接收到的新联盟外的干扰信号和噪声之和，表示小基站用户联盟后的信干噪比；S22d、当小基站效用和联盟总效用均增大且小基站数量满足干扰对齐可行性条件时，即和u^*(S_i\{i},S_j∪{i})≥u(S_i,S_j)且|S_j|＜N_t+N_r-1，N_t为小基站发射天线，N_r小基站用户接收天线数量，小基站i脱离原联盟加入该联盟，否则，小基站i寻找下一潜在合作对象，至遍历整个干扰列表；

S22e、所有小基站均依序执行步骤S22b、S22c、S22d，直至形成稳定联盟分区。