专利名称：一种Femtocell上行链路的分布式功率控制方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，涉及毫微微蜂窝基站i^emtocel 1技术以及博弈方法，为一种Femtocell上行链路的分布式功率控制方法。
背景技术：
毫微微蜂窝基站i^emtocell技术是一种扩展移动通信室内覆盖的解决方案，根据近年来3G发展和宽带移动化趋势而推出，它工作在授权频段，通过宽带接入，如DSL、有线电缆、光纤等连接到运营商的网络，其主要作用是为家庭室内或者小型商业机构提供更好的信号覆盖和服务质量。互干扰问题一直是i^mtocell要解决的重要问题。由于频率资源限制，Femtocell与宏蜂窝基站采用同频部署时，带来了严重的干扰问题。博弈方法元素包括博弈方、策略集、效用函数等。目前博弈式i^mtocell功率控制方法中，更侧重于从效用函数角度来减小层间干扰，并且目前的功率控制方法更侧重网络整体的容量性能，忽视了每个i^mtocell用户的信干噪比SINR要求可能不同的情况， 使网络中可能存在较多Femtocell用户未达到其预设SINR值。在文献《Power control in two-tier Femtocell networks·》(V. Chandrasekhar, J. G. Andrews, etc. IEEE trans. Wireless Commun.，Aug. 2009，vol. 8，no. 8，pp. 4316-4328.)中提出的方法，我们称为原始算法(Original Algorithm)，简写为OA方法，是现有的一种基于博弈论的Femtocell 功率控制方法，但是其没有对!^mtocell用户最大发射功率进行限制，使各用户有可能对宏用户产生较大干扰，其链路保护方法是通过降低Femtocell用户预设SINR值来减小 Femtocell用户对宏用户干扰的，并且这种链路保护方法对较大干扰的识别不够精准，其限制方式死板，网络中未达到自身预设SINR值的i^mtocell用户较多，Femtocell用户的通信效果不理想。
发明内容
本发明要解决的问题是femtocell技术中存在互干扰问题，现有的功率控制方法忽视了每个femtocell用户的信干噪比要求，通过降低i^mtocell用户预设SINR值来减小i^mtocell用户对宏用户干扰，并且网络中未达到自身预设SINR值的i^mtocell用户较多，Femtocell用户的通信效果不理想。本发明的技术方案为一种Femtocell上行链路的分布式功率控制方法，基于博弈论，对毫微微蜂窝基站i^etomcell和宏蜂窝基站，通过限制!^tomcell用户的最大发射功率来保证宏蜂窝基站的宏用户达到其预设的信干噪比SINRh,在此基础上通过博弈迭代使得更多Femtocell用户达到自身预设的信干噪比SINRf,具体为根据宏蜂窝基站覆盖边缘位置处宏用户的信噪比计算宏蜂窝内噪声σ2，设宏用户的信干噪比为SINRh, Femtocell用户总数为M，所有i^tomcell用户对该宏用户的干扰之和的最大值为Imax，有
，其中Pmax为宏用户的最大发射功率，g0,0为宏用户到宏蜂窝基站的信道增益，则每个i^emtocell用户对宏用户所产生的最大干扰不超过平均干扰值-.1臓 = Λ
M
设第ifi^emtocell用户对宏用户的干扰为^二？而，^其中^^为第丨个！^！！！切⑶^用户到宏蜂窝基站的信道增益，则有Ii ( Ifflean,即Pi^M ( Ifflean, Λ ^ ― 二ρ,——，得到f^emtocell
SOJ
用户的发射功率策略为Pi=
,即发射功率在W，Pi—_]内，各i^mtocell用户按照自己对应的发射功率策略参与博弈迭代，得出均衡时的发射功率进行上行链路传输
权利要求
1. 一种i^emtocell上行链路的分布式功率控制方法，其特征是基于博弈论，对毫微微蜂窝基站i^etomcell和宏蜂窝基站，通过限制!^tomcell用户的最大发射功率来保证宏蜂窝基站的宏用户达到其预设的信干噪比SINRh,在此基础上通过博弈迭代使得更多 Femtocell用户达到自身预设的信干噪比SINRf,具体为根据宏蜂窝基站覆盖边缘位置处宏用户的信噪比计算宏蜂窝内噪声σ2，设宏用户的信干噪比为SINRh，Femtocell用户总ρ g数为M，所有!^tomcell用户对该宏用户的干扰之和的最大值为
2.根据权利要求1所述的一种Femtocell上行链路的分布式功率控制方法，其特征是各个i^mtocell基站检测其服务的i^mtocell用户是否达到其预设的信干噪比SINRf,并通过IP网络向宏基站汇报，宏蜂窝基站检测到宏用户未达到其预设的信干噪比SINRh,或覆盖范围内未达到自身预设信干噪比SINIif Wi^emtocell用户数目增多，则广播抑制信号，各 Femtocell用户接收到宏蜂窝基站的抑制信号后，更新自身的Pi max =Pijiax = Pi fflax-Ap, Δρ 为调整量，根据实际需求设置大小，再次进行博弈迭代，求出发射功率均衡点进行上行链路传输。
3.根据权利要求1或2所述的一种i^mtocell上行链路的分布式功率控制方法，其特征是在宏用户达到其预设的信干噪比SINRh的情况下，未达到自身预设信干噪比SINRf的 Femtocell用户通过其Femtocell基站向宏蜂窝基站汇报其当前信干噪比SINRfn与预设信干噪比SINIif的差量值Δ Yi,宏蜂窝基站通知其中差量值Δ Yi最小的i^mtocell用户按设定的调整量△ P增加发射功率上限再次参与博弈迭代，通过博弈迭代使所述差量值Δ Yi 越来越小，直到这个i^mtocell用户达到其自身预设信干噪比SINI f。
全文摘要
一种Femtocell上行链路的分布式功率控制方法，基于博弈论，对毫微微蜂窝基站Fetomcell和宏蜂窝基站，通过限制Fetomcell用户的最大发射功率来保证宏蜂窝基站的宏用户达到其预设的信干噪比，在此基础上通过博弈迭代使得更多Femtocell用户达到其自身预设的信干噪比。本发明在保证系统容量性能的前提下，通过调整Femtocell用户发射功率上限值，由博弈的方式进行Femtocell用户的功率控制，考虑了不同Femtocell用户的不同信干噪比要求，使得各Femtocell用户尽可能达到其自身预设信干噪比，相比现有方法具有更好的性能。
文档编号H04W52/24GK102421177SQ201110414309
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者潘晓亮, 潘沛生 申请人:南京邮电大学