功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法和设备技术

本公开提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法以及该方法所涉及的终端设备和网络设备。该无线网络包括干扰排序器和用于多个业务中的每个业务的发射机和接收机，并且该多个业务中的每个业务可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。一种方法包括：在每个业务的发射机处：接收该业务的接收机测量所得的该业务的归一化的干扰与噪声总功率；获取与该链路相对应的SINR目标值并确定与该SINR目标值相对应的业务类型；以及根据所获取的该SINR目标值和该业务的该归一化的干扰与噪声总功率，来更新该发射机的发射功率。

Combined fast optimization methods and equipment for power control and SINR allocation

The disclosure provides a joint and fast optimization method for power control and SINR allocation in wireless networks, as well as terminal devices and network devices involved in the method. The wireless network includes the interference sequencer and a transmitter and a receiver for each business more in the business, and each of the plurality of business in the business can support the transmission of a variety of business types, the variety of business types according to the required quality of service are defined respectively in different SINR target, multiple SINR targets according to the the first order for the first sequence. The method comprises the following steps: at the transmitter in each business: the interference and noise power measurement receiver receives the business income of the business is normalized; corresponding to the access link SINR target value and to determine the value corresponding to the type of business and the SINR target; and according to the target value of the SINR and the business of the normalized interference and noise power, transmitting power to update the transmitter.

【技术实现步骤摘要】
功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法和设备
本公开涉及无线通信领域，更具体而言涉及一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的方法以及该方法所涉及的终端设备和网络设备。
技术介绍
发射功率控制已经被证明是一种有效且实用的方法，可保证无线网络为具有各种不同服务质量(QoS)要求的用户业务提供可靠服务。通常，功率控制在满足对每个业务的SINR要求的前提下最小化功率成本。对于容忍延迟的业务，分配给一个链路的SINR目标可能根据其信道变化而动态改变以获得更高的系统吞吐量和/或更低的功率成本。对于一个通过共享同一信道传输信号的N个链路组成的无线网络而言，每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标。为了保证系统总效用不变，同一时刻一种类型业务只能被一个链路所传输，因此这里N！种业务类型分配方式，也就是有N！种SINR排列(分配方式)。每种SINR排列代表一种特定的以一对一的形式针对该N个链路的SINR目标分配，并且不同的SINR分配意味着为了维持该SINR目标所耗费的发射功率开销的不同。在实际应用中，从所有SINR排列中找到使得总功率成本最小的最佳SINR分配是非常有利的。SINR排列仅仅交换所有链路之间的SINR目标，并且从系统角度来看保持相同的系统总吞吐量和速率分布。这种功率控制和SINR分配的联合优化涉及一个混合整数线性规划(mixed-integerlinearprogramming)问题，其复杂度是NP难的。从数学上可以证明，功率控制和SINR分配的联合优化问题可以通过穷尽搜索所有可能的SINR排列而得到全局最优解。这种穷尽求解方法需要处理N！个独立的给定SINR排列下的功率控制问题。由于N较大时，N！远大于eN，例如8！＝40320。这表示枚举法的计算复杂度在实际应用中是不可接受的。理论上，该问题是NP难的。
技术实现思路
当前已有的具有可容忍的复杂度的最佳方案是通过缩小搜索空间来实现的。然而，该方法仍然存在诸多问题，例如不可接受的性能损失，以及面临功率分配不可行的SINR分配问题，等等。为了至少部分地解决上述以及其他潜在问题，本公开提出了一种用于在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法，其以较低的复杂度和非常低的计算开销实现了逼近上述问题全局优化的快速算法。根据本公开的第一个方面，提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法。该无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且该多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。该方法包括在每个链路的发射机处：接收该链路的接收机测量所得的该链路的归一化的干扰与噪声总功率；获取与该链路相对应的SINR目标值并确定与该SINR目标值相对应的业务类型，该SINR目标值是根据该第一序列和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率在第二序列中的位置确定的，该第二序列是该多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列所得到的；以及根据所获取的该SINR目标值和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率，来更新该发射机的发射功率。根据本公开的第二个方面，提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法。该无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且该多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。该方法包括在该干扰排序器处：接收该多个链路中的每个链路的归一化的干扰与噪声总功率；将该多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列为第二序列；向该多个链路中的每个链路的发射机发送该链路的归一化的干扰与噪声总功率在该第二序列中的位置序号。根据本公开的第三个方面，提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的终端设备。该无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的该终端设备和接收机，并且该多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。该终端设备包括：控制器；以及收发器，耦合至该控制器并且被该控制器配置为：接收该链路的接收机测量所得的该链路的归一化的干扰与噪声总功率；并且其中该控制器被配置为：获取与该链路相对应的SINR目标值并确定和所述SINR目标值对应的业务类型，该SINR目标值是根据该第一序列和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率在第二序列中的位置确定的，该第二序列是该多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列所得到的；以及根据所获取的该SINR目标值和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率，来更新该终端设备的发射功率。根据本公开的第四个方面，提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的网络设备。该无线网络包括该网络设备和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且该多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。该网络设备包括：控制器；以及收发器，耦合至该控制器并且被该控制器配置为：接收该多个链路中的每个链路的归一化的干扰与噪声总功率；该控制器被配置为：将该多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列为第二序列；并且该收发器还被该控制器配置为：向该多个链路中的每个链路的发射机发送该链路的归一化的干扰与噪声总功率在该第二序列中的位置序号。附图说明通过参考下列附图所给出的本公开的具体实施方式的描述，将更好地理解本公开，并且本公开的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见，其中：图1示出了根据本公开的实施方式的在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化方法的流程图；图2示出了根据本公开实施方式的用于在其中实现图1的方法的无线网络的示意图；图3示出了根据本公开的一些实施方式的在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的终端设备的方框图；图4示出了根据本公开的一些实施方式的在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的网络设备的方框图；图5示出了适合实现本公开的实施例的设备的方框图；图6示出了根据本公开的方案的仿真性能比较的示意图；图7示出了根据本公开的方案收敛到稳定点的SINR分配的演变示意图；以及图8示出了根据本公开的方案收敛到稳定点的功率更新的演变示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如上所述，功率控制和SINR分配的联合优化问题是NP难的。具体而言，功率控制和SINR分配的联合优化问题可以通过公式表示为：其中Gnm表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的方法，所述无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且所述多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列，所述方法包括在每个链路的发射机处：接收所述链路的接收机测量所得的所述链路的归一化的干扰与噪声总功率；获取与所述链路相对应的SINR目标值并确定和该SINR目标值对应的业务类型，所述SINR目标值是根据所述第一序列和所述链路的所述归一化的干扰与噪声总功率在第二序列中的位置确定的，所述第二序列是所述多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列所得到的；以及根据所获取的所述SINR目标值和所述链路的所述归一化的干扰与噪声总功率，来更新所述发射机的发射功率。

【技术特征摘要】
1.一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的方法，所述无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且所述多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列，所述方法包括在每个链路的发射机处：接收所述链路的接收机测量所得的所述链路的归一化的干扰与噪声总功率；获取与所述链路相对应的SINR目标值并确定和该SINR目标值对应的业务类型，所述SINR目标值是根据所述第一序列和所述链路的所述归一化的干扰与噪声总功率在第二序列中的位置确定的，所述第二序列是所述多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列所得到的；以及根据所获取的所述SINR目标值和所述链路的所述归一化的干扰与噪声总功率，来更新所述发射机的发射功率。2.如权利要求1所述的方法，其中更新所述发射机的发射功率包括：利用所获取的所述SINR目标值和所述链路的归一化的干扰与噪声总功率的乘积作为更新后的发射功率。3.如权利要求1所述的方法，还包括：重复所述接收、所述获取和所述更新直到所述更新后的发射功率收敛。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一顺序为非降序，并且所述第二顺序为非升序。5.如根据权利要求1所述的方法，其中所述第一顺序为非升序，并且所述第二顺序为非降序。6.一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的方法，所述无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且所述多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列，所述方法包括在所述干扰排序器处：接收所述多个链路中的每个链路的归一化的干扰与噪声总功率；将所述多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列为第二序列；向所述多个链路中的每个链路的发射机发送所述链路的归一化的干扰与噪声总功率在所述第二序列中的位置序号。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一顺序为非降序，并且所述第二顺序为非升序。8.如根据权利要求1所述的方法，其中所述第一顺序为非升序，并且所述第二顺序为非降序。9.一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的终端设备，所述无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的所述终端设备和接收机，并且所述多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列，所述终端设备包括：控制器；以及收发器，耦合至所述控制器并且被所述控制器配置为：接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海友，侍兴华，
申请(专利权)人：上海诺基亚贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31