基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法与流程

本发明属于分层异构lte通信
技术领域：
，更为具体地讲，涉及一种基于中介区域寻优的分层异构lte系统分数频率复用方法。
背景技术：
：随着lte系统在现实生活中的广泛部署，为了提高小区边缘用户服务质量和小区吞吐量，低传输功率的次级基站(femto-cellbasestation,fbs)和宏基站(macro-cellbasestation,mbs)共存的分层异构网络方案得到了广泛地应用。次级基站fbs使用移动网络运营商的授权频段，并且能够部署不同子带分别分配给宏小区和次级小区的正交模式从而避免干扰，但随之而来的代价是低网络容量和低频谱利用率。次级基站也可部署为以高跨层干扰为代价的、宏基站和次级基站共享频谱资源的共信道模式，从而改善网络吞吐量。但无论哪种模式，如何解决次级基站和宏基站之间的干扰始终是分层异构lte网络能否成功部署的关键。分数频率复用(fractionalfrequencyreuse,ffr)技术作为一种有较高关注度和效率的正交频分多址干扰协调技术以其低复杂度、最小信令开销和高小区覆盖率而广泛应用于分层异构蜂窝网络中。分数频率复用的基本机制是将整个频谱分为多个子带，每个子带分别分配给不同的宏小区或者一个宏小区中不同的区域。这样达到的效果是宏基站和次级基站的频谱资源之间没有重叠，那么宏基站和次级基站之间的干扰也随之减少。目前主流ffr方案更加倾向于将宏小区内分为不同区域，然后根据不同区域干扰的不同而采取相应频率复用因子(frequencyreusefactor,frf)的ffr方案。图1是宏小区区域划分示意图。如图1所示，目前的宏小区划分是根据距离中心宏基站距离划分为中心区域(centerregion,cr)和边缘区域(edgeregion,er)。在中心区域和边缘区域中使用不同的频谱，这种方案降低了边缘区域用户的干扰，提升了小区边缘用户的服务质量。但是这种方案频率利用率低下，极大程度上削弱了小区负载能力和应对用户突发增加的情况。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于中介区域寻优的分层异构lte系统分数频率复用方法，将宏小区区域进行扇区划分，并由内向外划分为中心区域、中介区域和边缘区域，同时对中介区域的半径进行寻优，对每个子区域中宏基站用户和次级基站进行频谱划分，在保证频谱利用率的同时降低干扰，提高系统吞吐量。为实现上述发明目的，本发明基于中介区域寻优的分层异构lte系统分数频率复用方法包括以下步骤：s1：首先对宏小区区域进行初步区域划分，划分方法为：在宏小区区域内，根据需要将宏小区分为k个扇区，k≥1，然后将与宏小区中心距离在[0,r1]范围内的区域作为中心区域，将与宏小区中心距离在(r1,r2]范围内的区域作为中介区域，剩余区域作为边缘区域，划分得到3k个子区域，其中r1＜r2＜r，r1表示中心区域半径，根据实际需要确定，r2表示中介区域外半径，为待定值，r表示宏小区的半径；s2：根据宏基站用户mue的频谱分配原则进行各个子区域中宏基站用户mue的频谱预分配，频谱分配原则为：k个扇区的中心区域内的宏基站用户mue统一采用一个子带，每个扇区的中介区域和边缘区域中的宏基站用户mue采用一个子带，且与中心区域、相邻扇区的中介区域和边缘区域不同；s3：根据次级基站fbs的频谱分配原则进行各个子区域中次级基站fbs的频谱预分配，分配原则为：每个扇区的中心区域和中介区域内的次级基站fbs采用与该扇区和相邻扇区内宏基站用户mue不同的子带，每个扇区的边缘区域内的次级基站fbs采用与该扇区的边缘区域内宏基站用户mue不同的子带；s4：采用基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法确定中介区域外半径r2的最优值，其具体方法包括以下步骤：s4.1：根据实际情况构建小区模型，将步骤s1中的宏小区区域作为小区模型的中心小区，设置各项小区模型参数，包括信道模型参数，并根据步骤s1对除宏小区区域以外的其他小区进行区域划分；s4.2：在作为中心小区的宏小区区域其中一个扇区的中心线上等间距设置n个次级基站用户fue作为探测点；s4.3：设置中介区域外半径r2＝r1；s4.4：设置仿真次数t＝1；s4.5：在小区模型中采用随机撒点的方式生成若干宏基站用户mue和次级基站fbs，为每个作为探测点的次级基站用户fue配置一个次级基站fbs，根据步骤s2和步骤s3的频谱分配原则确定宏基站用户mue和次级基站fbs所使用的子带；s4.6：仿真获取所有宏基站用户mue和作为探测点的次级基站用户的吞吐量，累加作为系统吞吐量；s4.7：判断是否t＜t，t表示蒙特卡洛仿真次数，如果是，进入步骤s4.8，否则进入步骤s4.9；s4.8：令t＝t+1，返回步骤s4.5；s4.9：将t次仿真获取的系统吞吐量进行平均，计算得到当前中介区域半径对应的平均系统吞吐量；s4.10：令中介区域外半径r2＝r2+δr；s4.11：判断是否r2＞r，如果不是，返回步骤s4.4，否则进入步骤s4.12；s4.12：从所有平均系统吞吐量中搜索得到最大值，对应的中介区域外半径即为中介区域最优外半径；s5：根据步骤s4得到的中介区域最优外半径完成宏小区区域的最终划分，各个宏基站用户mue根据其自身位置判断所处子区域，根据步骤s2中的频谱预分配结果确定所使用子带，各个次级基站fbs根据其自身位置判断所处子区域，根据步骤s3中的频谱预分配结果确定所使用子带。本发明基于中介区域寻优的分层异构lte系统分数频率复用方法，根据需要将宏小区分为k个扇区，然后由内向外将宏小区划分为中心区域、中介区域和边缘区域，共计3k个子区域，然后根据宏基站用户mue的频谱分配原则进行各个子区域中宏基站用户mue的频谱预分配，以及根据次级基站fbs的频谱分配原则进行各个子区域中次级基站fbs的频谱预分配，采用基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法确定中介区域外半径的最优值，最后完成宏小区区域的最终划分以及频谱分配。采用本发明可以通过对中介区域的半径进行寻优，实现低跨层干扰和高频谱利用率的宏小区区域划分，并通过对每个子区域中宏基站用户和次级基站进行频谱划分，在保证频谱利用率的同时降低干扰，提高系统吞吐量。附图说明图1是宏小区区域划分示意图；图2是本发明基于中介区域的分层异构lte系统分数频率复用方法的具体实施方式流程图；图3是本实施例中6扇区的宏小区区域划分示意图；图4是本实施例中频谱预分配示意图；图5是本发明中基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法的流程图；图6是本实施例中19小区网络的结构图；图7是本实施例中次级基站用户fue的吞吐量随中介区域外半径变化趋势图；图8是本实施例中19小区网络内宏基站用户mue和次级基站fbs分布图；图9是不同ffr方法下目标小区中次级基站用户fue总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图；图10是不同ffr方法下目标小区宏基站用户mue总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图；图11是不同ffr方法下系统总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图；图12是本实施例中频谱分配优化前后的次级基站用户信噪比对比图；图13是不同ffr方法下中断概率随信噪比门限值变化趋势图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图2是本发明基于中介区域的分层异构lte系统分数频率复用方法的具体实施方式流程图。如图2所示，本发明基于中介区域的分层异构lte系统分数频率复用方法包括以下步骤：s201：宏小区初步区域划分：首先对宏小区区域进行初步区域划分，划分方法为：在宏小区区域内，根据需要将宏小区分为k个扇区，k≥1，然后将与宏小区中心距离在[0,r1]范围内的区域作为中心区域，将与宏小区中心距离在(r1,r2]范围内的区域作为中介区域，剩余区域作为边缘区域，划分得到3k个子区域，其中r1＜r2＜r，r1表示中心区域半径，根据实际需要确定，r2表示中介区域外半径，为待定值，r表示宏小区的半径。可见，根据本发明中的区域划分方法，会将宏小区划分为3k个子区域，即k个扇区，每个扇区各有一个中心区域、中介区域和边缘区域。中心区域为一个圆形区域，其半径r1的取值范围一般为0.25r≤r1≤0.5r，中介区域为一个环形区域，其内半径为r1，外半径为r2。此处以k＝6、r1＝0.45r、r2＝0.6r为例，说明本发明中宏小区区域划分的具体实现。图3是本实施例中6扇区的宏小区区域划分示意图。如图3所示，本实施例中将宏小区划分为6个扇区，由x1至x6表示，由内向外划分为三个区域：中心区域、中介区域和边缘区域，因此总共划分得到18个子区域。s202：宏基站用户频谱预分配：子区域频谱分配主要分为宏基站用户mue的频谱分配和次级基站fbs的频谱分配，在本发明中，首先对各个子区域中宏基站用户mue进行频谱预分配，然后再对次级基站fbs进行频谱预分配。由于中心区域中的宏基站用户mue与宏基站mbs距离近，能够保证较好的服务质量，因此k个扇区的中心区域内的宏基站用户mue统一采用一个子带。为了避免同层干扰，每个扇区的中介区域和边缘区域中的宏基站用户mue采用一个子带，且与中心区域、相邻扇区的中介区域和边缘区域不同。根据以上频谱分配原则就可以得到各个子区域中宏基站用户mue的子带。图4是本实施例中频谱预分配示意图。如图4所示，本实施例中将所有频谱资源划分为7个子带，分别为a、b、c、d、e、f、g。假定将a子带分配给k个扇区的中心区域内的宏基站用户mue。然后以扇区x1为例，其中介区域和边缘区域内的宏基站用户mue不与中心区域相同，因此采用b子带。为了与扇区x1没有频谱重叠，与扇区x1相邻的扇区x2和x6的中介区域和边缘区域内的宏基站用户mue不能使用a、b子带，因此扇区x2和x6的中介区域和边缘区域内的宏基站用户mue分别使用g子带和c子带，以此类推，再分配其他扇区的中介区域和边缘区域内的宏基站用户mue使用的子带。s203：次级基站频谱预分配：对于次级基站fbs而言，每个扇区的中心区域和中介区域内的次级基站fbs采用与该扇区和相邻扇区内宏基站用户mue不同的子带，从而减少同扇区和相邻扇区内宏基站mbs与次级基站fbs之间的跨层干扰。而为了保证边缘区域的频谱利用率，每个扇区的边缘区域内的次级基站fbs采用与该扇区的边缘区域内宏基站用户mue不同的子带。同样如图4所示，根据以上分配原则，扇区x1内中心区域和中介区域的次级基站fbs应当避免使用a、b、c、g子带，那么其可选子带集为{d、e、f}，边缘区域的次级基站fbs应当避免使用b子带，那么其可选子带集为{a、c、d、e、f、g}。以此类推，再分配其他扇区的各个区域内的次级基站fbs使用的子带。根据图4所示的频谱分配结果可以看出，采用本发明所完成的频谱分配，每个子带都得到了较为充分的利用，其频谱利用率相对较高。根据以上子区域频谱预分配方案可知，中介区域位于中心区域和边缘区域之间，导致其频谱分配原则应该兼具以上两个区域的特点。对于宏基站用户mue，中介区域内的宏基站用户mue与边缘区域类似，与宏基站mbs较远，因此采用与边缘区域内的宏基站用户mue相同的频谱分配方案。而对于次级基站fbs而言，中介区域一方面与中心区域交界，另一方面与相邻扇区的宏基站用户mue临近，应该考虑两方面干扰问题：一是避免中心区域和中介区域之间互相的跨层干扰，二是避免中介区域和相邻扇区之间的同层干扰和跨层干扰，因此次级基站fbs采用与中心区域内的次级基站fbs相同的频谱分配方案。s204：确定最优中介区域外半径：在现有分层异构lte系统分数频率复用方法中，中心区域的宏基站用户mue和边缘区域中的次级基站用户fue有一定的频谱重叠，因此在中间区域和边缘区域边界处的mue和fue有显著的跨层干扰，在本发明中，中介区域的作用是构造一层频谱不重叠区域，减低mue与fue之间的跨层干扰。根据以上原理可知可以得出以下两个结论：1)中介区域的引入是构造频谱不重叠区域，这种设计是以降低频谱效率为代价，中介区域外半径越大频谱利用率越低；2)中介区域的大小影响到mue与fue的跨层干扰，中介区域外半径越大，mue和fue受到的跨层干扰越小。由此可知，中介区域外半径的设计是一个均衡系统频谱利用效率和系统干扰的问题，如何设计中介区域外半径r2的取值将直接影响到系统性能。针对此问题，本发明提出了一种基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法。图5是本发明中基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法的流程图。如图5所示，本发明中基于干扰探针的中介区域最优半径确定方法的具体步骤包括：s501：构建小区模型：根据实际情况构建小区模型，将步骤s201中的宏小区区域作为小区模型的中心小区，设置各项小区模型参数，包括信道模型参数，并根据步骤s201对除宏小区区域以外的其他小区进行区域划分，其他小区划分时中心区域的半径r1和中介区域外半径r2根据需要设置即可。s502：探测点配置：在作为中心小区的宏小区区域其中一个扇区的中心线上等间距设置n个次级基站用户fue作为探测点。s503：设置中介区域外半径r2＝r1。s504：设置仿真次数t＝1。s505：配置宏基站用户和次级基站：在小区模型中采用随机撒点的方式生成若干宏基站用户mue，为每个作为探测点的次级基站用户fue配置一个次级基站fbs，根据步骤s202和步骤s203的频谱分配原则确定宏基站用户mue和次级基站fbs所使用的子带，每个次级基站fbs设置传输功率相同，与对应次级基站用户fue之间的信道参数为常数，并且各个次级基站用户fue所分配的资源块相同。s506：仿真获取系统吞吐量：仿真获取所有宏基站用户mue和作为探测点的次级基站用户的吞吐量，累加作为系统吞吐量。s507：判断是否t＜t，t表示蒙特卡洛仿真次数，如果是，进入步骤s508，否则进入步骤s509。s508：令t＝t+1，返回步骤s505。本发明中在仿真获取系统吞吐量时采用蒙特卡洛仿真，这是因为步骤s505中是随机撒点生成宏基站用户mue和次级基站fbs，单次实验结果只能体现某些特点位置mue和henb的性能，并不能实际反应中介区域半径对系统总体性能的影响，所以需要采用多次仿真来解决此问题。s509：计算平均系统吞吐量：将t次仿真获取的系统吞吐量进行平均，计算得到当前中介区域半径对应的平均系统吞吐量。s510：令中介区域外半径r2＝r2+δr，δr表示半径步长。s511：判断是否r2＞r，如果不是，返回步骤s504，否则进入步骤s512。s512：确定中介区域最优外半径：从所有平均系统吞吐量中搜索得到最大值，对应的中介区域外半径即为中介区域最优外半径。s205：完成宏小区最终区域划分和频谱分配：根据步骤s204得到的中介区域最优外半径完成宏小区区域的最终划分，各个宏基站用户mue根据其自身位置判断所处子区域，根据步骤s202中的频谱预分配结果确定所使用子带，各个次级基站fbs根据其自身位置判断所处子区域，根据步骤s203中的频谱预分配结果确定所使用子带。对于次级基站fbs而言，由于其频谱分配原则相对于宏基站用户mue更加宽松，因此根据频谱子带的划分，每个子区域内的次级基站fbs存在可选子带集，该子区域内的次级基站fbs可以在可选子带集中任意选择一个子带。那么次级基站fbs进行频谱分配时，可以根据可选子带的干扰程度不同来进行选择，即先根据其频谱分配原则获取其可选子带集，测试其选择不同可选子带时的信噪比，选择信噪比最大的子带作为其使用的子带。为了更好地说明本发明的技术方案，采用一个具体实例进行仿真验证。本实施例中小区模型采用19小区网络。图6是本实施例中19小区网络的结构图。如图6所示，在本实施例中所采用的19小区网络中，每个小区宏基站mbs均部署于小区中心，系统的中心小区0也就是目标小区，其宏基站mbs位于坐标原点(0,0)并被18个临近小区环绕。设计19小区模型的目的是使仿真结果更准确，尽可能逼近现实环境，但是在实际环境中的小区数量远大于19小区，考虑到运行能力和仿真时间必须在可接受范围内，19小区模型是比较合适的方案。表1是19小区系统参数表。系统参数数值网络大小2层(19小区)小区半径280m次级小区半径30m宏基站mbs传输功率20w次级基站fbs传输功率20mw宏基站用户mue数量50次级基站内用户fue数量1信道带宽10mhz子信道数量50载波间隔15khz白噪声功率谱密度-174dbm/hz表1在19小区网络内，随机撒点生成宏基站用户mue和次级基站fbs。根据宏基站用户mue和次级基站fbs的位置，即可知道其在对应宏小区中所位于的子区域，从而得到其所采用的子带信息。仿真验证所采用的信道模型如下：根据3gpp典型的城市信道模型，系统信道的路径损耗根据不同的场景有所不同，根据服务链路和干扰链路的不同，主要的信道路径损耗公式如下，其中mue表示宏基站mbs的用户，fue表示次级基站fbs的用户。1)mue与mbs之间的路径损耗(服务链路、干扰链路)plm为：plm＝28+35log10(d)db2)fue与fbs之间的路径损耗(服务链路)plf：其中d表示fue与fbs之间的路径长度。3)fue与其他fbs之间的路径损耗(干扰链路)pl′m：4)fue与mbs之间的路径损耗(干扰链路)pl′f：fue与mbs的路径由两部分组成，d1为室外路径长度，d2为室内路径长度。其路径损耗公式为：以上路径损耗单位均为db，距离单位均为“米”。决定系统吞吐量的关键因素是用户使用的子载波信噪比大小。对于分层异构lte系统，干扰由同层干扰和跨层干扰共同构成，而细分到子载波上可将这种干扰定性为来自宏基站mbs的干扰和次级基站fbs的干扰，除此之外还应该考虑白噪声干扰。那么对于一个宏基站用户，其所使用的子载波k上的信噪比可以表示为：其中，分子为信号功率，表示宏基站mbs在子载波k上的载波功率，表示宏基站用户与对应宏基站mbs之间的路径损耗，属于服务链路的路径损耗。分母由三部分构成，n0δf表示白噪声功率，由于是针对子载波进行性能分析，那么一个子载波的白噪声只与其载波间隔和白噪声功率谱n0密度有关，表示子载波k受到的所有来自其他宏基站mbs的干扰，m′表示除用户服务链路的宏基站mbs之外，其他对其产生干扰的宏基站mbs。同理表示受到的来自次级基站fbs对子载波k的干扰，f表示对其产生干扰的次级基站fbs。其中与分别表示宏基站mbs和次级基站fbs在子载波k上的载波功率，和分别表示宏基站mbs和次级基站fbs在子载波k上的路径损耗。同理可以得出次级基站用户f在子载波k上的信噪比可以表示为可见干扰主要来自于除服务链路的次级基站fbs之外的所有次级基站f′和所有的宏基站m。根据各个宏基站用户mue在每个子载波上的信噪比，即可计算得到信道容量，将所有宏基站用户mue在各个子载波上信道容量求和，即可得到宏基站用户mue的总吞吐量。采用同样的方法即可计算得到次级基站用户fue的总吞吐量。将宏基站用户mue的总吞吐量和次级基站用户fue的总吞吐量相加，即可得到系统总吞吐量。首先对本发明中所采用的基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法进行仿真验证。根据基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法的流程可知，不同仿真中宏基站用户mue的位置设置不同，其吞吐量存在不确定性，因此此处仅以作为探测点的次级基站用户fue的吞吐量为例进行说明。图7是本实施例中次级基站用户fue的吞吐量随中介区域外半径变化趋势图。如图7所示，一开始随着中介区域外半径的增加，作为探测点的次级基站用户fue的吞吐量逐渐上升，在r2＝0.68r处达到最大值，因此可知本实施例中中介区域外半径的最优外半径r2＝0.68r＝0.68*280≈190。为了体现本发明的技术优势，本次仿真验证中采用无ffr方法(no_ffr)、硬ffr方法(s_ffr)、ffr3方法、ffr6方法作为对比算法。对于本发明，分别设置扇区数k＝3、k＝6，即采用3扇区(ffr3-r)和6扇区(ffr6-r)两种方式进行仿真验证。下面分别对本次仿真验证中的每个方法进行简要说明。●无ffr方法在无ffr方法中，分层异构lte系统的所有的宏基站mbs和次级基站fbs均使用相同的授权频谱。●硬ffr方法在硬ffr方法中，分层异构lte系统的由于小区被区分成中心区域和边缘区域，同时中心区域和边缘区域中的宏基站mbs与次级基站fbs均使用不同的频段。●ffr3方法和ffr6方法在ffr3方法和ffr6方法中，宏小区除了被区分为中心区域、边缘区域之外，整体上又分别被划分为3个和6个扇区，每个扇区中的宏基站用户mue的服务均是通过定向天线来实现的，每个扇区的边缘区域内宏基站用户mue所采用的子带与中心区域的宏基站用户mue不同，每个扇区的中心区域内次级基站fbs所采用的子带与该扇区内宏基站用户mue不同，每个扇区的边缘区域内次级基站fbs所采用的子带与该区域内宏基站用户mue不同。●ffr3-r方法和ffr6-r方法ffr6-r方法即采用图4所示的频谱分配方法。ffr3-r方法与ffr6-r类似，只是其扇区划分为3个，即总共划分得到的子区域为9个，同样按照本发明分数频率复用方法的频谱分配原则进行频谱分配。在此对比仿真验证过程中，同样采用随机撒点来布置宏基站用户mue和次级基站fbs。图8是本实施例中19小区网络内宏基站用户mue和次级基站fbs分布图。如图8所示，其中黑点表示宏基站用户mue，灰点表示次级基站fbs。为了获取在不同数量的次级基站下系统吞吐量性能变化，本次仿真验证分别在次级基站fbs的数量为30、60、90和120这4种场景下进行了仿真并获取数据，得到系统性能变化趋势。图9是不同ffr方法下目标小区中次级基站用户fue总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图。根据图9所示可以得出以下结论：1)次级基站用户fue总吞吐量随次级基站fbs数量的增加而上升；2)随着次级基站fbs的增加，次级基站fbs之间的同层干扰上升，次级基站用户fue总吞吐量上升趋势变缓；3)ffr3方法与ffr6方法对比可以得出，扇区数量由3增加为6可进一步降低系统的跨层干扰，在次级基站fbs数量为60时，次级基站用户fue吞吐量由58.4mbps上升到69.6mbps，系统次级基站用户fue吞吐量上升约19％；4)分别对比ffr3方法与ffr3-r方法、ffr6方法与ffr6-r方法可得出，中介区域的引入降低了次级基站用户fue跨层干扰，提高了次级基站用户fue吞吐量；5)本发明ffr方法(ffr3-r方法和ffr6-r方法)在不同次级基站fbs数量情况下均表现出了最好的系统性能。图10是不同ffr方法下目标小区宏基站用户mue总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图。根据图10可以得出以下结论：1)宏基站用户mue总吞吐量随次级基站fbs的数量上升下降，其原因主要在于次级基站fbs增加使得对宏基站用户mue跨层干扰增加；2)ffr3方法与ffr6方法对比可以得出，扇区数量由3增加为6可进一步降低系统的跨层干扰，在次级基站fbs数量为60时，宏基站用户mue总吞吐量由26.8mbps上升到62.4mbps，系统宏基站用户mue吞吐量上升133％，这是由于宏基站用户mue受到来自宏基站mbs的同层干扰大幅减少；3)分别对比ffr3方法与ffr3-r方法、ffr6方法与ffr6-r方法可得出，中介区域的引入降低了宏基站用户mue跨层干扰；4)本发明ffr方法(ffr3-r方法和ffr6-r方法)在不同次级基站fbs数量情况下均表现出了最好的系统性能。综合以上系统中宏基站用户mue和次级基站用户fue吞吐量，可以得到系统总吞吐量随次级基站fbs数量增加变化趋势。图11是不同ffr方法下系统总吞吐量随次级基站fbs数量的变化趋势图。如图11所示，可以明显看出本发明ffr方法(ffr3-r方法和ffr6-r方法)较其他方案有很大系统吞吐量的提升，可见本发明较现有技术具有明显的技术优势。此外，由于本实施例中，在频谱分配中还对各区域的宏基站用户mue最优信道资源数量以及次级基站fbs的子带选择提供了进一步的优化方法，因此对频谱优化方法也进行了对比仿真验证。对比方法分别为：无ffr方法(方法a)，未采用根据信噪比选择fbs子带的本发明方法(方法b)，采用根据信噪比选择fbs子带的本发明方法(方法c)。从目标小区的次级基站用户fue中随机选择10个fue。图12是本实施例中频谱分配优化前后的次级基站用户信噪比对比图。如图12所示，方法a中fue与高功率宏基站有频谱重叠而受到严重的跨层干扰和同层干扰，方法b中由于采用了中介区域，对fue信噪比有了较大的改善，而方法c除中介区域外，还引入了fbs频谱分配优化，信噪比有了进一步的提升。由于本实施例中进行频谱分配优化的目的是进行用户性能均衡，在保证所有用户通信质量的同时提升系统吞吐量，若只使用系统吞吐量作为衡量标准则无法体现这一点，在此进一步使用中断概率(outageprobability)进行性能评估，中断概率定义为用户在子载波上的瞬时信噪比低于信噪比门限的概率。在对中断概率进行仿真验证时，设置宏基站用户mue数量为40、次级基站fbs数量为60。图13是不同ffr方法下中断概率随信噪比门限值变化趋势图。如图13所示，各个方法的中断概率随信噪比门限的增加而上升，采用fbs频谱分配方案优化后的本发明(ffr6-r-f)拥有最低终端概率，证明在采用频谱分配优化后，可以使用户性能均衡且拥有较高信噪比。尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本
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的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本
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的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。当前第1页12