[发明专利]一种干扰感知分布式鲁棒下行功率控制方法

说明书

本发明提出了一种干扰感知分布式鲁棒下行功率控制方法，旨在信道信息不确定的超密集网络环境中，实现小基站的鲁棒分布式功率控制。实现步骤为：小基站计算自身的近似干扰平均场，设定功率控制的时间间隔和获取干扰状态空间，对其分别进行离散化，并计算相关的迭代步长，对构建的干扰平均场、拉格朗日算子和功率水平的矩阵进行初始化；推导出干扰平均场、拉格朗日算子和功率水平的更新公式；小基站将干扰平均场赋值给终止变量，并分别利用三个更新公式分别对干扰平均场、拉格朗日算子和功率水平进行更新，判断功率水平是否收敛，若是，停止迭代，若否，重复上述步骤。本发明在保证用户通信质量的前提下，提高了功率控制的鲁棒性和系统能效。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种干扰感知分布式鲁棒下行功率控制方法。可用于超密集小基站部署的网络通信系统的干扰管理中。

背景技术

随着无线通信技术的发展，以及移动应用的爆炸式增长，传统的蜂窝结构越来越难满足人们日益增长的数据业务需求。与传统基站共存的超密集部署家庭基站异构蜂窝网能够完全复用有限的频率资源，即家庭基站和宏基站使用相同的频带，不仅可以提升频谱效率，而且能够缩短用户与接入点之间的距离，提升系统吞吐量，但同时存在严重的同道干扰，导致系统内部干扰有错综复杂的干扰结构，在超密集环境中这种干扰更加严重，给网络的干扰管理带来挑战，这成为制约网络性能的重要因素。为此，如何有效管理密集部署异构蜂窝网络中的干扰成为提高网络性能的关键。

干扰管理根据对干扰问题的处理方式可以分为三个类型：干扰消除、干扰抑制以及干扰协调。干扰消除技术是通信信号到达接收端后通过解调或者解码信息将接收到的信号中的干扰直接消除的技术，干扰消除技术对接收端设备的要求较高，用户设备一般无法满足条件，通常用于上行线路中用户设备对基站的通信。干扰抑制技术是通过波束成形、干扰随机化、预编码等方法对已知的干扰问题进行干扰信号中和或者多用户共同分担来达到抑制干扰的目的。而干扰协调，又称干扰回避技术.则是指通过对下行资源例如频率的分配或者发射功率的设置来协调，代表技术有功率控制、频域时域等资源划分，其中基于功率控制的干扰协调方案的主要实现原理是：在家庭基站网络中，在保证家庭基站用户达到用户需求的通信质量的前提下，尽可能最小化家庭基站的发射功率，以此来降低每个家庭基站对周围基站的干扰，实现干扰协调。

密集部署家庭基站异构蜂窝网中进行干扰协调的一个重要手段就是功率控制，根据功率控制方式分类可以分为分布式和集中式功率控制。集中式功率控制为了使接收信号的信干噪比(SINR)相同，依据各链路的增益和基站接收的信号功率，对发射端进行发射功率的调整。集中式功率控制可以对基站移动用户统一地进行调整，使其发射功率最优化，可以改善反馈对系统性能造成的恶化。例如一种非智能自适应算法，将功率控制问题构建为一个博弈模型，在保证用户通信链路SINR的需求下，设计博弈者的代价函数，在最小化系统层内干扰的目标下推导出功率水平的闭式解。集中式功率控制需要明确的了解到所有的链路信息，时延大，计算复杂度高，很难在实际系统中实施。