专利名称：异构网络中确定时域空白子帧密度的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及异构网络，尤其涉及异构网络中确定时域空白子帧密度的方法及装置。
背景技术：
异构网络(Heterogeneous Networks, HetNets),借助于各种类型、不同发射功率的基站的混合部署，通过蜂窝分裂增益来提高区域频谱效率。正因为此，在同频部署的异构网络中，不论是控制信号还是业务数据的传输都需面对极具挑战性的信道环境。举例来看，在
图1所示的宏基站(Macro eNB,MeNB)和室外低功率微基站(Pico eNB,PeNB)的场景中，微基站下的用户由于同处于宏基站的覆盖范围内，不可避免地受到来自于宏基站的干扰，这在微基站采用基于覆盖扩展的小区归属选择时尤为明显(在宏蜂窝覆盖区域内部署微基站时，通过在传统的基于导频接收功率(RSRP)的小区选择判决准则中引入一个特定的偏差值(bias)来使更多的原本应接入宏基站的用户转而接入到微基站中，可以增加微基站服务的用户数目从而达到平衡业务负载和改善用户体验的目的)。类似地，在宏基站和采用封闭用户组模式(closed-subscriber-group, CSG)的家庭基站的部署场景中，那些距离家庭基站较近但又不具有家庭基站接入资格的宏用户会受到来自于家庭基站的严重干扰。于是，对于异构网络而言，小区间干扰协调(inter-cell-1nterference-coodination, ICIC)就显得尤为重要。
基本的小区间干扰协调技术通常需要在相互干扰的基站间进行资源协调，也就是说，某个基站通过释放一些资源给邻近基站，使得受其严重干扰的邻近基站服务的用户得以正常工作。在3GPP LTE的框架下，这样的资源协调可以在频域或时域进行。相应的频域方法被 称作基于载波聚合(carrier-aggregation,CA)的ICIC,而时域方法被称作非CA的 ICIC。在3GPP Rel-1O标准的增强型时域ICIC方法中，采用空白子帧机制来为受干扰用户预留时域资源。如图2所示，宏基站仅工作在一半的时间上，在另一半子帧里保持静默，而微基站可以占用全部子帧。这样，微基站可以将其受干扰用户调度在宏基站的空白子帧里面进行服务，从而消除宏基站对这些用户的强干扰。
显然地，基于空白子帧的ICIC方法的性能取决于空白子帧的配置。概括而言，基于空白子帧的ICIC方法可以分为异步式和同步式两种。在同步空白子帧的配置中，对于某个被干扰的基站而言，其相邻基站均采用相同配置的空白子帧；而在异步空白子帧的配置中，对于某个被干扰的基站而言，其相邻基站可以采用不同的配置的空白子帧。空白子帧的配置，包括空白子帧的密度(及数目与周期之比)和在给定密度下的空白子帧图样(即位置)。目前，不管是异步还是同步空白子帧模式，都还缺乏有效的技术手段来指导空白子帧的配置。所幸的是，文献 Rl-100142, “System Performance of Heterogeneous Networks with Range Expansion,’’Samsung,RANl 59bis, Jan 2010 指出，相比于同步空白子巾贞模式， 虽然异步空白子帧模式更为灵活，但随之而来的是干扰变化的不规则、用户测量和反馈的困难、信令交互的复杂等不利因素，这些实际客观因素的存在造成了异步模式下的小区分裂增益反而会小于同步模式下的小区分裂增益。基于这样的观察和结论，空白子帧的配置可以更多的关注同步模式下的配置方法。而同步空白子帧的配置中，最为重要的因素就是空白子帧密度的确定，进一步的取决于受到强干扰的基站的数目以及需要空白子帧保护的受干扰用户的数目。
目前该问题仅限于3GPP标准范畴内讨论，尚未有明确的解决方案。对于受干扰用户的确定，一般采用大尺度接收信干噪比或信号接收功率与干扰功率之差来作为判定准则。例如，将接收信干噪比低于某一阈值的用户终端归为受干扰用户终端，在空白子帧对其进行服务；而将其它用户终端视作正常用终端户，调度在非空白子帧。对于空白子帧的配置，也仅限于针对特定场景的由仿真或经验得出的固定的密度和图样。显然，这些固定的受干扰用户终端的选择方法和空白子帧的配置没有考虑系统级的性能需求，也无法自适应于变化的网络环境。发明内容
基于以上背景，针对同步空白子帧模式，本发明给出了确定最优空白子帧密度的方法及装置，并提出了一种在微蜂窝中区分干扰用户终端(或称之为“用户”)的技术方案。
根据本发明的一个具体实施例，提供了一种在异构网络中确定时域空白子帧密度的方法，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，该方法包括以下步骤对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个宏蜂窝效用函数值，所述宏蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个微基站的微蜂窝效用函数值，所述微蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；确定使得各个微蜂窝效用函数与各个宏蜂窝效用函数之和取值最大的那个空白子帧密度值为最优空白子帧密度值。
根据本发明的另一个具体实施例，提供了一种在异构网络的微基站中确定微蜂窝效用函数的方法，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，对每个微基站i，根据以下公式来确定微蜂窝效用函数
权利要求
1.一种在异构网络中确定时域空白子帧密度的方法，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，该方法包括以下步骤A.对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个宏蜂窝效用函数值，所述宏蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；B.对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个微基站的微蜂窝效用函数值，所述微蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；C.确定使得各个微蜂窝效用函数与各个宏蜂窝效用函数之和取值最大的那个空白子帧密度值为最优空白子帧密度值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤D.将所述最优空白子帧密度值通知所述异构网络中的各个微基站和宏基站。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对每个宏基站j，根据以下公式来设定宏蜂窝效用函数
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对每个微基站i，根据以下公式来设定微蜂窝效用函数(α)
5.根据权利要求4所述的方法，其中，还包括以下步骤C2.所述微基站根据动态规划算法来确定受干扰的用户终端集合。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述步骤C2前还包括以下步骤Cl.所述微基站将不满足预判条件的用户终端确定为受干扰的用户终端。
7.一种在异构网络的微基站中确定微蜂窝效用函数的方法，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，对每个微基站i，根据以下公式来确定微蜂窝效用函数 U
8.根据权利要求7所述的方法，其中，还包括以下步骤C2.所述微基站根据动态规划算法来确定受干扰的用户终端集合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述步骤C2前还包括以下步骤Cl.所述微基站将不满足预判条件的用户终端确定为受干扰的用户终端。
10.一种在异构网络的网络设备中确定时域空白子帧密度的装置，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，该装置包括第一获取装置，用于获取对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个宏蜂窝效用函数值，所述宏蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数； 第二获取装置，用于对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个微基站的微蜂窝效用函数值，所述微蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；最优确定装置，用于确定使得各个微蜂窝效用函数与各个宏蜂窝效用函数之和取值最大的那个空白子帧密度值为最优空白子帧密度值。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，还包括通知装置，用于将所述最优空白子帧密度值通知所述异构网络中的各个微基站和宏基站。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述网络设备包括宏基站，微基站或其它网络管理设备。
13.一种在异构网络的微基站中确定微蜂窝效用函数的装置，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，该装置包括第一确定装置，用于对每个微基站i，根据以下公式来确定微蜂窝效用函数t/f ( )
14.根据权利要求13所述的装置，其中，还包括第二确定装置，用于根据动态规划算法来确定受干扰的用户终端集合。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第二确定装置还用于在动态规划算法来确定受干扰的用户终端集合之前，将不满足预判条件的用户终端确定为受干扰的用户终端。
全文摘要
本发明提出了一种在异构网络中确定时域空白子帧密度的技术方案，所述异构网络包括至少一个宏基站和至少一个微基站，该方法包括以下步骤对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个宏蜂窝效用函数值，所述宏蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；对于给定的可能的空白子帧密度值，获取在各个空白子帧密度值的情形下，各个微基站的微蜂窝效用函数值，所述微蜂窝效用函数是空白子帧密度的函数；确定使得各个微蜂窝效用函数与各个宏蜂窝效用函数之和取值最大的那个空白子帧密度值为最优空白子帧密度值。
文档编号H04B7/26GK103001688SQ20111026787
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者庞继勇, 王栋耀, 王钧, 沈钢 申请人:上海贝尔股份有限公司