用于微小区的基于最优化理论的上行链路功率控制方法_3

文档序号:9671516阅读:来源:国知局
、不能够被 应用到实际网络中的情况。
【附图说明】
[0081] 图1为宏小区与微小区共信道部署场景下的上行链路小区间干扰情况示意图;
[0082] 图2为本发明方法的主要步骤流程图;
[0083] 图3为构建优化对象过程的主要步骤流程图。
【具体实施方式】
[0084] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例W本发明技术方案 为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,对于本领域技术人员而言,显 然本发明不限于下述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况 下,能够W其他的具体形式实现本发明。因此,无论如何来看,均应将实施例看作是示范性 的,而且是非限制性的。此外,明显的,"包括"一词不排除其他元素和步骤,并且措辞"一个" 不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可W由一个元件来实现。第一,第二等词 语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
[0085] 依据本申请所述的在LTE-A系统的异构网中用于微小区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,如图2所示,该方法包括步骤:
[0086] 1)构建如下的优化问题:
[0087] 优化目标为优化操作对象的上行链路总容量,其中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,
[0088] 优化变量为被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,
[0089] 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MinRecSSMUE为在宏基站处产生最小的上行链路接收信号强度的MUE、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的用户设备的最大发射功率;
[0090] 具体地,优化问题的优化操作对象的选择可W有下述几种情况:
[0091] i)考虑到在绝大多数情况下微小区之间不存在相互的上行链路干扰或者相互之 间的上行链路干扰量级都可W忽略不计,作为最基本的一种处理方式,优化问题的操作对 象可W是每一个单独的微小区。
[0092] ii)作为一种更进一步的处理方式,考虑到少数的如下场景:部署在某个宏小区 中的某一组数量为k化〉1)的相邻微小区之间的相互干扰不能被完全忽略不计(虽然相应 的干扰量级通常也很小),可W将运k个微小区的集合作为优化问题的一个操作对象。
[009引iU)作为上述第U)种场景的极端情况,如果部署在某个宏小区中的所有微小区 之间均有不可忽略的相互干扰,那么的所有微小区的集合可W被作为优化问题的一个操作 对象。在运种情况下,尤其是当的所有微小区的总数较多时,对的所有微小区进行整体优化 所产生的"各微基站间通过有线回程链路进行信息交换所带来的开销"和"上行链路功率 分配算法的计算复杂度"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)。
[0094] 事实上,即使的所有微小区之间的上行链路干扰量级都可W忽略不计,我们也可W考虑将的所有微小区的集合作为优化问题的一个操作对象,从而通过对的所有微小区进 行整体优化来获取更好的性能优化结果。但是,在本发明中,我们的目标是:W合理量级的 信令开销为代价来实现更有效的上行链路跨层干扰抑制和获取良好的上行链路容量性能, 而并不是W很大量级(甚至是大到令实际网络运维所无法接受的量级)的信令开销为代价 来实现能够使性能尽可能好的整体优化。因此,我们建议:只有在不得不去做的情况下(也 就是在所有微小区之间均有不可忽略的相互干扰的情况下),才去选择将所有微小区的集 合作为优化问题的一个操作对象。
[0095] 在依据本发明的一个实施例之中,为了尽最大可能地减小信令开销的量级,可W让每一个实际的优化操作对象就是每一个单独的微小区。
[0096] 具体地,在异构网中,是在每个宏小区的覆盖范围内W共信道方式部署一些微小 区。无线通信网络运营商在部署微小区来用于热点覆盖时,都会通过网络规划来实现对网 络部署的优化。通常,在任意一个给定的宏小区中,任意两个微小区的覆盖范围不会有相互 重叠;并且在绝大多数情况下,任意两个微小区的覆盖范围的边缘之间均会有一个恰当的 间距。因此,在绝大多数情况下,微小区之间不存在相互的上行链路干扰或者相互之间的上 行链路干扰量级可W忽略不计(即使某些相邻微小区之间的相互干扰不能被完全忽略不 计但相应的干扰量级通常也很小)。所W,让每一个实际的优化操作对象就是每一个单独的 微小区的处理通常不会带来明显的性能退化。
[0097] 若宏小区内部署了K化> 1)个微小区,本发明的后续描述仅针对一个包含 N(1《N《K)个微小区的"通用的(即generic)"优化操作对象来进行陈述。如果N= 1, 则表示通用优化操作对象是一个单独的微小区,并且该微小区与其余微小区之间不存在上 行链路干扰。如果1 <N<K,则表示通用优化操作对象是一组相邻的微小区的集合,并且 运些微小区之间存在相互的上行链路干扰。如果N=K,则表示通用优化操作对象是部署在 宏小区中的所有微小区的集合,并且运些微小区之间均存在相互的上行链路干扰。
[0098] 显然,基于通用优化操作对象所设计的上行链路功率控制方案能够被直接地应用 于每一个实际的优化操作对象。
[0099] 如果某一个实际的优化操作对象包括多个微基站,则选择其中一个微基站作为运 行算法求解优化问题的协调微基站。然后,基于利用基站间的"采用X2接口的有线回程链 路",协调微基站会获取求解优化问题所需的来自宏小区和其它微小区的相关信息,并把所 求得的被其它微基站所服务的PUEs的功率分配的优化解发回给其它微基站。如何合理选 择协调微基站超出了本发明的范畴。
[0100] 对于包含Nd《N《K)个微小区的通用优化操作对象,如图3所示,步骤1)具体 包括步骤:
[0101] 11)宏基站通过回程链路向微小区侧发送参考信息,参考信息包括iSfESS, PLmsNBMinRecSSMUE,和ImUEsPeNBn;
[010引其中:端;fees?为MinRecSSM肥的上行链路发射功率(单位为瓦特),PLweNBMmRecSS MUE为MinRecSSM肥与宏基站之间的路径损耗的测量值,ImuesPeW。为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为通用优化操作对象内微小区的个数;
[0103] 具体地,当基站(包括所有的宏基站和微基站)发送参考符号(不同基站所发送 的参考符号是相互正交的)时,每个用户设备会测量从其周围的基站(包括其服务基站) 接收的参考符号的功率,然后每个用户设备会将其测量所得的参考符号接收功率报告给其 服务基站。在任意一个给定的基站,利用被其所服务的用户设备上报的对参考符号接收功 率的测量值,可W进一步估算出每个被该基站所服务的用户设备与该用户设备周围的基站 之间的路径损耗。
[0104] 具体地,在任意一个给定的宏基站处,根据i)已估算出的被其所服务的用户设备 与该用户设备周围的基站之间的路径损耗值,和ii)被其所服务的用户设备的上行链路发 射功率的新的计算值(如果宏基站决定执行新一轮的上行链路功率控制)、或被其所服务 的用户设备的已经在使用的上行链路发射功率值(如果宏基站决定目前暂不去执行新一 轮的上行链路功率控制),宏基站即可知悉或通过估算获知包括ii賢ep@,PLMPWMmKwSSMLie,ImlesP。?。在内的参考fs息。
[0105] 具体地,当通用优化操作对象所包含的微基站数目N等于1时,宏基站通过回程链 路将参考信息发送给运个微基站;当通用优化操作对象所包含的微基站数目N大于1时,宏 基站通过回程链路将参考信息发送给运多个微基站中的那个被选出来的协调微基站。
[0106] 12)在微小区侧,对于被微基站n(n= 1,…,脚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沾若进行估算。
[0107] 具体地,用A。表示微基站n所服务的所有用户设备的用户索引的集合,用Am表 示微基站m(m声n)所服务的所有用户设备的用户索引的集合。
[010引具体地,用砖。表示微基站n所服务的任意一个用户设备P肥j(jGA。)的上行 链路发射功率(单位为瓦特),用靖沪隶示微基站m(m声n)所服务的任意一个用户设备P肥k化GAm)的上行链路发射功率(单位为瓦特)。
[0109] 具体地,用PLp。^。?,表示微基站n与被其所服务的任意一个用户设备P肥 j(jGA。)之间的路径损耗的测量值,用PLpeW。?k表示微基站n与被微基站m(m声n)所 服务的任意一个用户设备P肥k化GAm)之间的路径损耗的测量值。
[0110] 具体地,对于上行链路的接收端即基站来说,用表示LTE-A系统所设定的工 作带宽上的加性白高斯噪声(AWGN)的平均功率,单位为瓦特。P。。^。能够利用W下式子来进 行估算:Pnoise=PnoiseperHzX工作带宽X噪声系数(即noisefigure);其中,PnoueperHz= l〇""dBmVl°Xl〇3(单位为瓦特),工作带宽(单位为赫兹)为给定的系统参数,噪声系数对 于ITU信道模型或者3GPPSCM信道模型来说分别为107胃1°或者10 9胃1°。此外,P。。
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