[发明专利]一种基于分布式信道分配下行干扰缓解的方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式信道分配下行干扰缓解的方法，该方法通过各家庭基站分别获得其到所服务用户的信道状态信息，初始化相关参数；各个家庭基站根据周围的干扰情况，重复更新自己的迭代次数计数器以及策略计数器；当更新次数到达预设门限值，各个家庭基站选择最终使用的信道集合，实现了层内干扰的缓解。本发明采用分布式的信道分配方案，无需引入中心控制节点，降低了运行维护的开销，实现了异构蜂窝网络的自组织和自优化；无需smallcell之间交互信道状态信息或者其他信息，大大降低了实现的复杂度；各家庭基站根据所测量到的干扰，智能、动态地选择合适的信道进行传输，在保证自身容量的同时提升了网络整体的容量。

主权项

一种基于分布式信道分配下行干扰缓解的方法，其特征在于，无需引入中心控制节点，无需small cell之间交互信道状态信息或者其他信息，实现了异构蜂窝网络的自组织和自优化；同时，各家庭基站根据所测量到的干扰，智能、动态地选择合适的信道进行传输，在保证自身容量的同时提升了网络整体的容量，该基于分布式信道分配下行干扰缓解的方法包括以下步骤：步骤一，各家庭基站分别获得到所服务用户的信道状态信息，初始化相关参数，第n个small cell中的用户n测量家庭基站n到自己的下行信道功率增益并反馈给家庭基站n，其中n＝1,2,…,N，N为网络中家庭基站的数目，k＝1,2,…,K，K为网络中正交信道的数目，接着，各个家庭基站分别初始化所需参数；步骤二，各个家庭基站根据周围的干扰情况，重复更新自己的迭代次数计数器以及策略计数器；第一步，所有家庭基站分别将各自的迭代次数计数器t置为t+1；第二步，第n个家庭基站n根据自己在第t‑1次迭代后的状态αn(t‑1)以及所选择的信道集合sn(t‑1)，计算此时选择信道集合fn∈Sn的概率Qn(fn)：如果αn(t‑1)＝0，否则，如果αn(t‑1)＝1，其中，n＝1,2,...,N，其中K为网络中正交信道的数目，|sn|为向量sn中元素的数目，Kn为第n个家庭基站所需信道的数目，|Sn|表示集合Sn中元素的个数，ε为一个大于0小于1的常数，ω为一个大于N的常数；第三步，第n个家庭基站n根据概率分布Qn(fn)，更新所选择的信道sn(t)，并在信道上发送数据，n＝1,2,...,N；第四步，根据第三步中所选择的信道集合sn(t)，第n个用户测量所收到的干扰并报告给家庭基站n，其中l∈sn(t)，家庭基站n计算所处于的small cell的容量Rn(t)=Σl∈sn(t)B0log2(1+pnlgnlInl+B0N0),n=1,2,...,N;]]>其中B0为每个信道的带宽，为家庭基站n在信道l上的发射功率，表示家庭基站n在信道l上的功率增益，N0为噪声功率谱密度；第五步，第n个家庭基站n更新自己此时的状态αn(t)，n＝1,2,...,N；具体方法为：(1)观察在第t‑1次迭代后的状态αn(t‑1)，如果αn(t‑1)为1，执行步骤二，否则执行步骤三；(2)判断信道集合sn(t‑1)等于sn(t)与容量Rn(t‑1)等于Rn(t)是否同时成立，如果成立，将αn(t)设置为1；否则执行步骤三；(3)以概率将αn(t)设置为1；以概率1‑ρ将αn(t)设置为0，其中，参数ε与第二步中的定义相同，β为一个属于实数集合的常数，为一个常数，参数B0以及N0的定义与第四步中相同，为家庭基站n在信道o上的发射功率，表示家庭基站n在信道o上的功率增益；(4)第n个家庭基站n根据选择的信道集合sn(t)以及更新的状态αn(t)，更新策略计数器Cn，n＝1,2,...,N：如果αn(t)等于1，Cn(1,sn(t)_ind)＝Cn(1,sn(t)_ind)+1，其中sn(t)_ind表示信道集sn(t)在集合Sn中的编号；如果αn(t)等于0，不对Cn(1,sn(t)_ind)进行操作，基站完成状态更新过程；步骤三，当更新次数到达预设门限值，各个家庭基站选择最终使用的信道集合，各个家庭基站判断迭代次数计数器是否满足t≤T，即迭代次数是否不大于门限值T，如果满足执行步骤二；否则，执行步骤四；步骤四：第n个家庭基站n根据自己的策略计数器Cn，选择最终使用的信道集合其中sn(T)_ind为集合sn(T)在集合Sn中的编号，Cn(1,sn(T)_ind)表示策略计数器Cn中第1行第sn(T)_ind列元素的值。