密集异构网络中基于CoMP的动态小区间干扰协调方法

文档序号:9923434
密集异构网络中基于CoMP的动态小区间干扰协调方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动通信技术领域,设及一种密集异构蜂窝网络中基于CoMP的动态小 区间干扰协调管理方案。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信网络的发展,未来的无线网络正朝着网络智能化、宽带化、多元化、 综合化的方向演进。随着智能终端的大量普及,数据业务将出现爆炸式的增长。密集异构网 络能够改善网络覆盖,大幅度提升系统容量,并且对业务进行分流,具有更灵活的网络部署 和更高效的频率复用。未来,面向高频段大带宽,将采用更加密集的网络方案,部署小小区/ 扇区将高达100个W上。
[0003] 与此同时,愈发密集的网络部署也使得网络拓扑变得更加复杂,小区间干扰已经 成为制约系统容量增长的主要因素,极大地降低了网络能效。
[0004] 时域干扰协调技术通过CRE技术扩大小蜂窝的覆盖范围,此时CRE中的用户将会受 到宏基站的强烈干扰,为了抑制运种干扰,ABSUlmost Blank Sub打ame,静默空白子帖)技 术被使用,运种方式是在特殊的子帖让宏基站保持静默,不再进行数据信息的传送。但是运 种技术显著地减少宏用户的吞吐量,因此3GPP Release 11提出了一种低功率的ABS来解决 运个问题,被称作LP-ABS,运种子帖相较于传统的ABS依然对宏用户进行调度,不同之处在 于通过降低宏基站的发射功率能较好的保护宏用户的吞吐量。在Macro-Pico场景中LP-ABS 比例的调整可W均衡宏蜂窝和微基站之间的吞吐量,从而提高整个系统的性能。
[0005] 但是此时异构蜂窝网络中微蜂窝的分布是相当密集的,每个扇区有八到十个微基 站,此时微基站之间的干扰会变得特别严重,但是传统的ABS机制解决的是宏蜂窝对微蜂窝 的干扰,但是很少考虑到微蜂窝间的干扰。但是面对未来的密集异构网络,小区间的干扰越 发严重,传统方案很难满足微用户的速率需求。所W仅采用ABS技术不能完全解决未来密集 网络的干扰问题。
[0006] CoMP(Coordinated Multiple 化ints Transmission,协作多点传输)正是LTE-A 采取的关键技术之一,3GPP在一系列标准和提案中对协作多点传输的基本内容给出了详 细、明确的定义。由于对下行数据传输速率的需求更大,因此当前研究的重点是下行协作多 点传输。在下行协作多点传输中,按业务数据是否存在于多个传输节点上,可W分为协作调 度 / 波束成型(Coordinated Scheduling/Beam forming, CS/CB)和联合处理(Joint Processing,肝)两种方式。
[0007] 因此,在未来密集异构蜂窝网络中,需要一种有效的干扰管理方案,使其能够有效 地降低微蜂窝间的干扰,从而极大的提高通信系统的容量,获得更好的频谱利用率,进一步 提高用户的服务质量。

【发明内容】

[000引针对W上现有技术的不足,提出了一种方法。本发明的技术方案如下:一种密集异 构网络中基于CoMP的动态小区间干扰协调管理方法,其包括W下步骤:
[0009] 101、获取当前密集异构蜂窝网络的负载情况并求出最佳的LP-ABS比率0,根据CRE 小区范围扩展区域用户的整体干扰情况求出宏基站在LP-ABS状态下的最佳传输功率 Plp-ABS,计算用户可容忍宏基站的最大干扰值Imax, Imax大于干扰n限Ithrold进行LP-ABS比例 优化;
[0010] 102、根据当前周期内的实际用户的干扰情况确定微蜂窝的协作用户集,判断用户 是否需要进行协作多点传输,若是则把该用户加入到协作用户集,否则该用户为普通用户。
[0011] 103、采用基于参考信号接收功率的动态协作节点CoMP选择策略,用户设备测量与 各个临小区间的信号接收功率,然后选择除服务小区之外信号接收功率最好的小区作为协 作小区;
[0012] 104、采用动态的协调资源分配策略,应用于下一个调度周期。
[0013] 进一步的,步骤101所述的获取当前密集异构蜂窝网络的负载情况并求出最佳的 LP-ABS比例,ABS配置比例0 :
,其中CRE-PUE、PUE和O-MUE的用户数W及微蜂窝数量 分别为:Ncre-PUE表示CRE-PUE用户的数量、Npue表示P肥用户的数量、No-MUE表示O-M肥的用户数 和Npico表示微蜂窝数量;根据CRE小区范围扩展区域用户的整体干扰情况求出宏基站在LP-ABS状态下的最佳传输功率,在正常子帖条件下,假设第mh个CRE-P肥用户的SINR为Sn,n,CRE 区域用户的SINR计算公式如下:
[0016] 其中巧是CRE-PUE的RSRP参考信号功率值,媒::?是CRE-PUE受到相邻宏小区 的干扰值,Noise是噪声值。
[0017] 进一步的,步骤102所述确定微小区的协作用户集具体为:当信号与干扰加噪声比 SINR超过判定口限值将该用户确定为协作用户,否则将该用户确定为非协作用户,只有满 足下式的用户才能成为CoMP用户:
[0019] 其中,拟備巧表示从第k个用户的SINR,SINRthr〇id为CoMP偏置;
[0020] 当肥状态为非CoMP用户时,满足n限a的用户变成CoMP用户;当UE状态为CoMP用户 时,满足口限e的用户变成非CoMP用户。
[0021] 进一步的,步骤103中的协作节点的选择具体包括:测量系统中所有微小区基站在 小区边缘用户处的RSRP,
[002^ 假设第mh个UE_CoMP用户的RSRP为/?.-心>哈"1"',0?6区域用户的51^计算公式如下:
[0024] 其中T邱oweri是第i个微基站的发射功率,PLn,i是第n个协作用户和第i个微基站 的路径损耗,penatration是穿透损失,shadowing是阴影衰落值,antennagain是天线增益, RBbandwid化表示分配的频谱资源块个数;对每一CoMP用户的RSRP值进行排序,并选择具有最 大参考信号功率所对应的微小区的样式集作为协作用户的最优协作集。
[0025] 进一步的,步骤104中采用动态的协调资源分配策略协作资源分配具体包括:
[0026] (1)根据比例公平算法计算每个RB上所有小区边缘用户的优先权值;
[0027] (2)对CoMP用户进行资源分配;
[0028] (3)对非CoMP用户进行资源分配。
[0029] .进一步的,所述比例公平算法计算每个RB上所有小区边缘用户的优先权值的计 算公式为:
[0031] 其中:Pk,i(t)为用户UEk在RBi上的优先权值,化,i(t)为RBi上用户肥k在调度时刻t 所能达到的最高传输速率,馬为RBi上用户肥k在调度时刻t之前的平均传输速率,A,, (0 的更新公式为:
[003引其中:tc为系统TTI更新时间间隔,A ,(/-1)为RBi上用户肥迪调度时亥Ij(t-l)之前 的平均传输速率,Rk,i(t-l)为RBi上用户肥迪调度时亥IK t-1)所能达到的最高传输速率;
[0034] 进一步的,所述步骤(2)对CoMP用户进行资源分配具体包括;
[0035] a.初始化集合RB, RB为整个系统中每个微小区的可用资源块的集合;初始化i = l, 其中,i为RB计数标识;
[0036] b.根据小区边缘用户的优先权值,挑选出具有最高优先权值的小区边缘用户UEm 为:肥m=arg max(Pk,i),其中Pm为用户肥k在RBi上的优先权值,arg max表示寻找具有最大 评分的参数;
[0037] C.把RBi分配给肥m;
[003引 d.确定用户UEm的小区协作集合并记为{0611_曰,〔611_6,〔611_(3},然后把〔611_曰, Cell_b,和Cell_c中的RBi分配给此时的用户肥m;
[0039] e.更新集合RB,RB = RB-RBi,其中,二表示将右边的集合赋给左边的集合。
[0040] 进一步的,所述步骤(3)对非CoMP用户进行资源分配具体包括:
[0041] 根据轮询调度算法把剩下的RB集合分配给每一个微小区的非CoMP用户,每一个微 小区的频谱资源都是独立的,把剩下的RB集合分配给第i个微小区内所有的非CoMP用户。
[0042] 本发明的优点及有益效果如下:
[0043] 本发明提供的方法通过动态分配LP-ABS比例,合理的分配时域资源,减小了宏基 站对微小区的干扰;结合CoMP技术减小微小区间的干扰,避免不必要的资源浪费,提高频谱 的利用率。本专利通过ABS动态调控机制和CoMP技术相结合的方式,一方面减小了宏基站对 微基站用户的干扰,另一方面减小了微基站间的干扰。
[0044] 根据当前网络的负载情况求出最佳的LP-ABS比率;其次根据CRE(Ce 11 Range Extension,小区范围扩展)区域用户的整体干扰情况求出宏基站在LP-ABS化ower power Almost Blank Sub打ame,低功率几乎空白子帖)状态下的最佳传输功率;最后,根据用户可 容忍宏基站的最大干扰值决定是否执行LP-ABS比例优化。该ABS执行机制通过动态调整非 正常子帖比例和在此状态下的宏基站的发射功率的方式减小宏基站对微基站用户的干扰, 通过牺牲一定微基站用户的吞吐量来保证宏基站用户的整体网络性能,网络的整体性能有 一定程度的提升。
[0045] 根据RSRP参考口限判断用户的协作状态;根据参考信号接收功率的动态协作节 点的选择策略,测量用户设备与各个临小区间的信号接收功率,然后选择除服务小区之外 信号接收功率最好的小区作为协作小区;分别对CoMP用户和非Co
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