带来的开销"和"上 行链路功率设定算法的计算复杂度"将会是很大量级的（甚至可能是令实际网络运维所无 法接受的量级）。
[0023] 因此，在设计适合于实际网络运维的、次优的增强型上行功率控制方案时，需要让 该方案具备下列特点：1)对异构网中占核屯、地位的Macro层上已经普遍应用的现有上行功 率控制方案不会产生影响（或者只带来很小的影响）；2)在考虑对Macro层和Pico层之 间相互的上行链路干扰进行增强型抑制时，优先考虑更有效地去抑制Pico层所产生的对 Macro层的上行链路跨层干扰；3)在通过限制本层的上行链路发射功率量级来抑制上行链 路跨层干扰的同时，尽可能地实现对本层的上行链路总容量的优化；4)执行方案时所产生 的（不论是在无线空口上的、还是在基站间有线回程链路上的）信令开销的量级应当在合 理范围之内。
[0024] 当构建一个优化目标为上行链路总容量（或称为总的上行链路数据传输速率）、 优化变量为用户设备发射功率的优化问题时，在约束条件中，人们往往只对每个功率变量 的取值设置一个上限；基于运样的约束条件，相应的优化问题可W采用相对简单的数学方 法来求解，但是运时所求得的解通常会使具有低信噪比（即signal-to-noiseratio,简称 SNR)或具有低信干噪比（即si即al-t〇-inte;rference-plus-noiseratio,简称SINR)的 用户分配到取值为零的发射功率，从而导致相应用户的上行链路容量（或称为上行链路数 据传输速率）为零。显然，像运样的优化问题之解是不能够被应用到实际网络中的。
[0025] 因此，为了使得W上行链路总容量为优化目标的、对用户发射功率的分配进行优 化的优化问题之解能够被应用到实际网络中，需要在优化问题的约束条件中再对每个功率 变量设置一个合理的下限值；基于运样的约束条件，所获得的优化问题之解才具有重要的 价值和能够被应用到实际网络中；但是，如何利用恰当和有效的数学方法来解决运样的优 化问题却非常具有挑战性。
【发明内容】
[0026] 根据上述对【背景技术】W及存在的技术问题的理解，针对宏小区与微小区共信道部 署的异构网，本发明在宏小区使用已经普遍应用于宏小区的如公式（3)所示的上行分数功 率控制（即FPC)方法的前提下，提出了用于微小区的基于最优化理论的上行链路功率控制 方法，该方法在通过限制微小区的上行链路发射功率量级来更有效地抑制微小区对宏小区 的上行链路跨层干扰的同时，会尽可能地实现对微小区的上行链路总容量的优化。
[0027] 依据本发明所述的用于异构网中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W及部署在该宏小区内的多个微小区，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，该方法包括步骤：
[002引 1)构建优化问题：
[0029] 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，
[0030] 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，
[0031] 约束条件包括：a)MinRecSSM肥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MinRecSSM肥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；
[003引。求解优化问题；
[0033] 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。
[0034] 所述步骤1)具体包括步骤：
[0035] 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f曰息包括 ..，PLmsNBMinRecSSMUE，和ImUEsPeNBn;
[003引其中：力MinRecSSM肥的上行链路发射功率，PLweNB MmRecSS M肥为MinRecSS MUE与所述宏基站之间的路径损耗的测量值，ImuesPewe。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；
[0037]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P肥j(jGA。）在微基站n处所产生的上行链路信干噪比处必进行估算：
[00測其中：jG八。，八。为微基站n所服务的所有P肥的用户索引的集合，八m为微基 站m所服务的所有P肥的用户索引的集合，m声n，/说E'>为微基站n所服务的任意一个用户 设备P肥j的上行链路发射功率，巧品"为微基站m所服务的任意一个用户设备P肥k的上 行链路发射功率，PLp。^。?，为微基站n与被其所服务的任意一个用户设备P肥j之间的 路径损耗的测量值，PLppwe。?k为微基站n与被微基站m所服务的任意一个用户设备P肥k 之间的路径损耗的测量值，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。
[0040] 13)在所述协调微基站，对MinRecSSMUE在所述宏基站处所产生的上行链路信干 噪比乂踞WSS进行估算：
[0042] 其中：PLmcW?，为所述宏基站与被微基站n所服务的任意一个用户设备P肥j之 间的路径损耗的测量值；
[0043] 14)在所述协调微基站，构建优化问题，具体为：
[0048] 其中：况哉'Keess为使MinRecSSM肥实现成功的上行链路信号传输所需的目标 信干噪比，进：￥均"/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，巧己"， 为各P肥的最大发射功率，奔K= [{巧迫…，!巧品为优化操作对象内所有PUE的发射功率所构成的功率向量。
[0049] 所述协调微基站为优化操作对象内进行对求解优化问题所需的来自宏基站和来 自其它微基站的相关信息的收集、优化问题求解、并把所求得的解分发给其它微基站的微 基站。
[0050] 所述求解优化问题所需的来自宏基站的信息为/ClfWSS，PLweNBMinKecSSMUE，和ImuesPeNB n〇
[0051] 若所述协调微基站的索引为1，所述求解优化问题所需的来自其它微基站的信 息为PLpeNBn阳EJ(jE八n,n声：〇，PLpeNBn阳Ek化E八m,m声n,m声 1，n声：〇，和PLmeNBPUE J(jeA。，n声 1)。
[0052] 当所述优化操作对象为单独的微小区时，所述协调微基站为该微小区的微基站；
[0053] 当所述优化操作对象为多个微小区的集合时，所述协调微基站是从该微小区集合 中预先选出来的一个微基站。
[0054] 所述細和邸V/端的设定分别根据MinRecSSM肥和P肥j各自的上行链 路传输性能目标，或
[00巧]被设定为一个相同的上行链路传输目标信干噪比。
[005引其中：SINRcch?为LTE-A系统中上行链路控制信道的目标信干噪比，邸V端筑 为LTE-A系统中上行链路数据信道可采用的所有备选调制编码方案等级所对应的目标信 干噪比中的最小值。
[0059] 所述步骤2)具体包括步骤：
[0060] 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：
[0065] 22)判断是否优化操作对象中所有的P肥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);
[0066] 23)将优化问题近似为下述表达形式：
[0070] 戶战心ir， /eA",? =
[0071] 将其转化为一个等价的凸优化问题，并采用内点法求解；
[0072] 24)采用凝聚法求解优化问题。
[0073] 所述信干噪比量级很大具体指：信干噪比大于20地。
[0074] 所述优化操作对象的一种具体的、可在回程链路信令开销与性能增益之间实现良 好平衡的设定方式为：让每一个实际的优化操作对象就是每一个单独的微小区。
[00巧]与现有技术相比，本发明具有W下优点：
[0076] 1)在本方明所提出的用于异构网中微小区的基于最优化理论的上行链路功率控 制方法中，通过限制微小区的上行链路发射功率量级，能有效地抑制微小区对宏小区的上 行链路跨层干扰，从而显著增强LTE-A系统中异构网的通信质量。
[0077] 2)在本发明中，在通过限制微小区的上行链路发射功率量级来抑制上行链路跨层 干扰的同时，还利用凸优化方法论尽可能地实现对微小区的上行链路总容量的优化，并且 在容量计算中考虑了宏小区对微小区的上行链路跨层干扰。
[007引扣本发明所提出的方法，对异构网中占核屯、地位的Macro层上已经普遍应用的现 有上行功率控制方案不会产生影响。
[0079] 4)为了实现本发明所提出的方法，需要宏基站通过回程链路传输给微基站侧的信 息仅仅是少量的有用参考信息（包括端把，PLmpWBMLie,和ImdesP。*。），因此执行方案 时所产生的额外的信令开销的量级很小。
[0080] 5)对于W上行链路总容量为优化目标的、对用户发射功率的分配进行优化的优化 问题，在约束条件中对每个功率变量不但设置了上限值，还设置了合理的下限值；从而使得 所获得的优化问题之解避免了会使具有低信干噪比的用户分配到零发射功率的