一种lte-a系统多小区无线网络的基站功率控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，系统中eNodeB周期性地检测小区内负载以及小区内UE上报的CQI信息，当负载状况满足功控门限值时，即启动虚拟功率控制使得过载小区负载向低载小区转移；若小区中不存在负载不均衡问题或负载不均衡已得到解决，则通过CQI判断小区边缘用户比例，若该比例大于门限值，则启动多点协同传输的功率控制方案，改善小区边缘用户QoS；若小区中不存在负载不均衡问题且不存在边缘用户QoS低于门限值状况，或者上述问题得到解决，则通过实际功率调整的方法提高小区能量利用率。本发明通过实际或虚拟的功率控制在一个流程中解决多小区场景下负载不均衡，小区边缘QoS以及能量利用率等问题，避免了分开进行系统控制的不完整问题。
【专利说明】—种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法
【技术领域】[0001]本发明涉及一种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，用以解决多小区场景下负载不均衡、小区边缘业务质量保障(QoS)和功率利用率等问题，属于网络通信【技术领域】。
【背景技术】[0002]LTE-A是3GPP组织最新标准化成果，它极大的提高了无线通信传输速率。但同时也将面临着许多重大挑战。负载均衡，边缘用户QoS的提高以及提高能量利用率是亟需解决的三个重要问题。
[0003]一股的，当负载不均衡时，LTE-A系统通过调整切换参数来达到负载转移；当小区边缘用户过多时，系统通过CoMP技术来达到提高小区边缘用户通信；当负载较低时，可以降低基站功率甚至关闭基站以达到提高能量利用率。
[0004]现有技术通常将上述问题分开解决，造成算法过于复杂。为此，需要一种简单的统一的方案来解决上述挑战。
【发明内容】
[0005]发明目的:针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，它为简单地实现负载均衡，提高小区边缘QoS以及提高小区能量效率描述了一个框架。由于改善小区中负载不均衡问题的优先级高于提高小区边缘QoS保障，提高小区边缘QoS的优先级高于增加小区能量利用率。本发明的技术方案如下。
[0006]技术方案:一种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，在判决成功的基础上，依次对小区运用虚拟功率控制、多点协作传输(CoMP)以及功率控制。若小区负载不平衡，则对小区进行基于虚拟功率控制的小区呼吸；若小区边缘用户比例大于门限值，即说明小区边缘用户过多，则对小区进行多点协作传输以提高边缘用户通信速率；若小区负载低于门限值，则对小区运用功率控制以提高小区能量利用率。LTE-A系统将在N个TTI中循环整个流程。
[0007]具体步骤如下:
[0008]步骤一:LTE-A系统在NXTTI时间内每隔TTI时间段周期性的检测小区i (i = 1，2,3...)负载ioMfD以及小区i内UE上报的信干噪比;t=tQ+TTI，，t0+2.TTI,…，f0+N.TTI，其中，tQ为上一个NXTTI周期的结束时间点；按照规则[I]计算小区i的负载统计平均值以及按照规则[2]计算小区i内UE j的信干噪比均值并执行步骤二 ；
[0009]步骤二:若当前小区i负载统计平均值"大于门限值L，基于规则[3]的目标小区选定法则选取合适的小区作为负载转移目标小区，并对当前小区和目标小区按照基于虚拟发射功率的负载均衡的规则[5]和[6]进行负载均衡。若当前小区i负载统计平均值Zwm/m (/)低于门限值L，则执行步骤三；
[0010]步骤三:判断当前小区i内边缘用户所占比例r，若r大于门限值R，则执行步骤四；若否，则执行步骤五；
[0011]步骤四:按照规则[8]判断UE类型，对当前小区i以及其相邻小区进行功率控制，为使用多点协同传输(CoMP)联合发送、联合调度和波速成型等传输方案做好准备。若UE属于边缘类型A的用户，则UE的协作小区数为2 ;若UE属于边缘类型B的用户，则UE的协作小区数为3 ；
[0012]步骤五:若i相邻小区的空闲负载可维持关闭小区i后小区i内UE的原通信速率，则执行步骤六；若否，则执行步骤七；
[0013]步骤六:若小区i负载低于或等于其相邻任一小区的负载，则按照规则[9] [10][11]是否可关闭小区i。若是，则关闭小区i ;若否，则将当前小区修改为i相邻的负载最低的小区j，并对新的当前小区j运用上述步骤一至步骤六；
[0014]步骤七:按照规则[12]修改小区i的实际发射功率至P' A，使得P' 4能够维持小区i中的用户保持原有的通信速率。假设P" A为低于P,八的任意发射功率，则P"八都将降低小区i中的用户原有的通信速率。
[0015]所述步骤一至步骤七，按照周期MXNxTTI重复执行；其中，TTI表示LTE系统中传输时间间隔，通常为1ms。
[0016]进一步地，所述步骤一中，小区负载加权统计均值计算基于规则[I]:
【权利要求】
1.一种LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:网络中每个基站都设定一个实际发射功率Pa (t)和虚拟功率Pv (t)；
功率控制过程具体步骤如下:
步骤一:LTE-A系统在MXNXTTI时间内每隔NXTTI时间段周期性的检测小区i (i=1,2,3...)減Load,r (t)以及小区i内现iUE:(f)上报的信干噪比SINRc:1t)；t=t0+NXTTI, t0+2XNXTTI,…，tQ+MXNXTTI，其中，tQ 为上一个 MXNXTTI 周期的结束时间点；同时计算小区i的负载统计平均值以及按照规则[2]计算小区i内UEj的信干噪比均值;并执行步骤二
步骤二:若当前小区i负载统计平均值大于门限值L，选取合适的小区作为负载转移目标小区，并对当前小区和目标小区进行负载均衡；若当前小区i负载统计平均值Zoafii (O低于门限值L，则执行步骤三；
步骤三:判断当前小区i内边缘用户所占比例r，若r大于门限值R，则执行步骤四；若否，则执行步骤五；
步骤四:判断UE类型，对当前小区i以及其相邻小区进行功率控制；若UE属于A型边缘用户，则UE的协作小区数为2 ;若UE属于B型边缘用户，则UE的协作小区数为3 ；
步骤五:若小区i相邻小区的空闲负载可维持关闭小区i后小区i内UE的原通信速率，则执行步骤六；若否，则执行步骤七；
步骤六:若小区i负载低于或等于其相邻任一小区的负载，则判断是否可关闭小区i ;若是，则关闭小区i ;若否，则将当前小区修改为i相邻的负载最低的小区j，并对新的当前小区j运用上述过程；
步骤七:修改小区i的实际发射功率至P A，使得P A能够维持小区i中的用户保持原有的通信速率；假设P" A为低于P八的任意发射功率，则P" A都将降低小区i中的用户原有的通信速率；重复执行上述步骤一至步骤七；其中，TTI表示LTE系统中传输时间间隔。
2.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤一中，小区负载加权统计均值计算基于规则[I]:
3.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤一中，UE的SINR均值计算基于规则[2]:
4.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤二中，UE转移目标小区的选择基于规则[3]:
5.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤二中，小区i负载计算基于规则[4]:
6.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤三中，小区边缘用户比例的计算基于规则[7]:
7.如权利要求1所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤四中，用户所属边缘类型的判断基于规则[8]:IP1-Pj > Tedge...用户属于边缘类型AP1-Pj I ( Tedge...用户属于边缘类型B 规则[8]。其中，Pi表示用户接收到的来自小区i的信号强度，P」表示用户接收到的来自小区j的信号强度，T*为预设门限值。
8.如权利要求3所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤六中，i相邻小区的空闲负载是否可维持小区i关闭后小区i内UE的原通信速率基于规则[8] [9] [10]:
9.如权利要求8所述的LTE-A系统多小区无线网络的基站功率控制方法，其特征在于:所述步骤七中W八的取值基于规则[12]:
【文档编号】H04W28/08GK103561427SQ201310412325
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】赵新胜, 张巍 申请人:东南大学