[发明专利]用于微小区的基于最优化理论的上行链路功率控制方法

摘要

本发明涉及一种用于微小区的基于最优化理论的上行链路功率控制方法，包括步骤：1)构建优化问题：优化目标为优化操作对象的上行链路总容量，且容量计算过程考虑宏小区对各所述微小区的上行链路跨层干扰，优化变量为优化操作对象内的各Pico UE的上行链路发射功率，除去Pico UE发射功率的上限，约束条件增加：a)MinRecSS MUE的上行链路信干噪比大于或等于相应的目标信干噪比，其中所述MinRecSS MUE为在宏基站处产生最小的上行链路接收信号强度的Macro UE、b)每个Pico UE的上行链路信干噪比均大于或等于相应的目标信干噪比、2)求解优化问题；3)根据优化结果调整优化操作对象内各Pico UE的上行链路发射功率。与现有技术相比，本发明优化效果佳，且更具实用性。

主权项

1.一种用于微小区的基于最优化理论的上行链路功率控制方法，其中，异构网包括宏小区以及部署在该宏小区内的多个微小区，所述宏小区和微小区内用户设备分别由宏基站和微基站提供服务，其特征在于，包括步骤：1)构建优化问题：优化目标为优化操作对象的上行链路总容量，其中所述优化操作对象为单独的微小区或多个微小区的集合，且容量计算过程考虑宏小区对优化操作对象内各微小区的上行链路跨层干扰，优化变量为优化操作对象内各微小区所服务的用户设备们的上行链路发射功率，约束条件包括：a)MinRecSS MUE的上行链路信干噪比大于或等于相应的目标信干噪比，其中所述MinRecSS MUE为在宏基站处产生最小的上行链路接收信号强度的那个被宏小区所服务的用户设备、b)被优化操作对象内各微小区所服务的每个用户设备的上行链路信干噪比均大于或等于相应的目标信干噪比、c)被优化操作对象内各微小区所服务的每个用户设备的上行链路发射功率均小于或等于可允许各自的最大发射功率，2)求解优化问题，3)执行优化结果：根据优化结果调整优化操作对象内各微小区所服务的用户设备们的上行链路发射功率；所述步骤1)具体包括步骤：11)宏基站通过回程链路向优化操作对象内的协调微基站发送参考信息，所述参考信息包括PL_{MeNB‑MinRecSS MUE}，和I_{MUEs‑PeNB n}，其中：为MinRecSS MUE的上行链路发射功率，PL_{MeNB‑MinRecSS MUE}为MinRecSS MUE与所述宏基站之间的路径损耗的测量值，I_{MUEs‑PeNB n}为所述宏基站所估算的其对微基站n所产生的上行链路干扰量级，n＝1,…,N，N为优化操作对象内微小区的个数，12)在所述协调微基站，对于被微基站n所服务的任意一个用户设备PUE j(j∈Λ_n)在微基站n处所产生的上行链路信干噪比进行估算：其中：j∈Λ_n，Λ_n为微基站n所服务的所有PUE的用户索引的集合，Λ_m为微基站m所服务的所有PUE的用户索引的集合，m≠n，为微基站n所服务的任意一个用户设备PUE j的上行链路发射功率，为微基站m所服务的任意一个用户设备PUE k的上行链路发射功率，PL_{PeNB n‑PUE j}为微基站n与被其所服务的任意一个用户设备PUE j之间的路径损耗的测量值，PL_PeNBn‑PUEk为微基站n与被微基站m所服务的任意一个用户设备PUE k之间的路径损耗的测量值，P_noise为基站侧估算或测量所得的所设定工作带宽上的加性白高斯噪声的平均功率，13)在所述协调微基站，对MinRecSS MUE在所述宏基站处所产生的上行链路信干噪比进行估算：其中：PLMeNB‑PUE j为所述宏基站与被微基站n所服务的任意一个用户设备PUE j之间的路径损耗的测量值，14)在所述协调微基站，构建优化问题，具体为：其中：为使MinRecSS MUE实现成功的上行链路信号传输所需的目标信干噪比，为使PUE j实现成功的上行链路信号传输所需的目标信干噪比，为各PUE的最大发射功率，为优化操作对象内所有PUE的发射功率所构成的功率向量；所述步骤2)具体包括步骤：21)将优化问题转化为非线性和非凸的一种等价的表达形式：22)判断是否优化操作对象中所有的PUE的上行链路传输在对应微基站处所产生的信干噪比量级都很大，若为是，则执行步骤23)，若为否，则执行步骤24)，23)将优化问题近似为下述表达形式：将其转化为一个等价的凸优化问题，并采用内点法求解，24)采用凝聚法求解优化问题。