一种虚拟小区的功率分配方法及基站组成比例

本发明专利技术公开了一种虚拟小区的功率分配方法及基站，其中，该方法包括：第一虚拟小区内的基站向其覆盖范围内的用户设备发送小区测量集消息，其中，小区测量集消息包括：用户设备需要测量的预定个虚拟小区的集合；第一虚拟小区内的基站接收第一虚拟小区内所有用户设备根据小区测量集消息测量得到的所有测量结果，其中，每个用户设备对应的测量结果指示用户设备受到预定个虚拟小区中除第一虚拟小区外的各个虚拟小区基站的干扰值；第一虚拟小区内的基站接收各个虚拟小区基站反馈的施加影响信息，其中，施加影响信息为第一虚拟小区内基站给所属每个用户设备发送信息所导致对各个虚拟小区内用户产生的干扰值；基站根据测量结果和施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率。

Power distribution method and base station for virtual cell

The invention discloses a power allocation method for a virtual cell and a base station, wherein the method comprises: a base station in a first virtual cell transmits a cell measurement set message to a user device within its coverage, wherein the cell measurement set message includes: a set of predetermined virtual cells to be measured by a user device; a first; The base station in the virtual cell receives all the measurement results obtained by all the user equipment in the first virtual cell according to the cell measurement set message, wherein the measurement results corresponding to each user equipment indicate that the user equipment is disturbed by each virtual cell base station except the first virtual cell in a predetermined virtual cell. The base station in a virtual cell receives the influence information of the base station feedback of each virtual cell, in which the influence information is applied to the interference value generated by the base station in the first virtual cell transmitting information to each user equipment belonging to the virtual cell to the users in each virtual cell; the base station determines the points according to the measurement results and the influence information applied. The virtual power of each user device is allocated.

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟小区的功率分配方法及基站
本专利技术涉及通讯领域，特别是涉及一种虚拟小区的功率分配方法及基站。
技术介绍
新一代无线网络技术主要有三个热点：超密集异构网络技术、软件定义无线网络和D2D(设备到设备，Device-to-Device)通信。在超密集异构网络技术中，虚拟小区技术改变了传统的小区设计理念，在控制上将多个小覆盖的接入站点联合为一个虚拟大小区，而将多个接入站点当做该虚拟小区的资源来调度，从而避免了大量的控制信令开销以及终端的频繁切换，提升了用户体验和系统效率。基于覆盖场景和回传特性，有3种典型的虚拟小区技术：用户为中心的移动虚拟小区技术，单层静态虚拟小区技术，分层异构覆盖虚拟小区技术。以用户为中心的移动虚拟小区，其核心思想是虚拟小区是以用户为单位来定义的，当用户接入网络时，具有一个最初的服务小区，之后随着UE的移动，这个服务小区一直跟随UE一起为提供以用户为中心的服务。当然这种服务小区跟随用户的概念，本质上是说逻辑连接一直保持不变，用户不需要进行控制面切换，但其实UE的实际传输所依靠的接入点仍旧随着移动在不断变化。主要的问题是解决跨本地区域时，如何保持连接服务小区的一致性问题，即让用户不再受网络部署和区域的限制，可以一直享受到连续的稳定服务。以用户为中心的移动虚拟小区将整个网络划分为可重叠的可协作的虚拟小区VSCs(VirtualSmallCells)，这样可以确保对所有的用户而言，其边缘区域不存在用户，即整个网络无边缘用户。这是因为在一种分区模式下处于边缘的用户在另一种分区模式下变成了中心用户，某一用户在一种分区模式下的干扰基站在另一种分区模式下变成了服务基站。如图1所示，该无线系统由三个基站和两个UE组成。在图1中，将该无线网络分割成两个VSC：VSC1由基站TP1、TP2和TP3组成，VSC2由TP2和TP3组成。TP3中的所有TP与属于该VSC中的所有用户间进行协作通信。一旦所有的VTPVSC集被确定下来，相应的资源调度、分配技术也要确定下来，这是为了使每个用户均可以在相应的分区中被调度。因为功率控制在蜂窝系统干扰管理当中起到相当重要作用，因此在资源分配问题中功率分配尤为重要。在以用户为中心的虚拟小区结构中，同一基站为不同用户提供服务，为此，基站功率需要在不同用户之间进行分配。目前已有的功率分配方法包括：(1)基于用户信道统计强度的功率分配。就是说一个发射机给用户分配的功率越多从中受益也越多，例如，它就有较强的链接。因此如果跟用户的链接强度相对弱的话，分配给用户的任何功率就使用的很少。这种直观分配功率的方法按照下面的公式：(2)基于瞬时信道强度的功率分配。可以根据本地获得的瞬时信道强度例如：上述方法使得每个用户的干扰的功率是一样的。但是考虑到用户在小区不同位置，其信号的强度不同，所以，仅凭借干扰公平无法获得好的干扰管理效果。因此，现有技术中，以用户为中心的移动虚拟小区技术在为虚拟小区中的用户分配功率时，其功率分配方法都无法合理分配功率，系统性能较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种虚拟小区的功率分配方法及基站，用以解决现有技术的如下问题：以用户为中心的移动虚拟小区技术在为虚拟小区中的用户分配功率时，其功率分配方法都无法合理分配功率，系统性能较低。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种虚拟小区的功率分配方法，包括：第一虚拟小区内的基站向其覆盖范围内的用户设备发送小区测量集消息，其中，所述小区测量集消息包括：用户设备需要测量的预定个虚拟小区的集合；所述第一虚拟小区内的基站接收所述第一虚拟小区内所有用户设备根据所述小区测量集消息测量得到的所有测量结果，其中，每个用户设备对应的测量结果指示所述用户设备受到所述预定个虚拟小区中除所述第一虚拟小区外的各个虚拟小区基站的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站接收所述各个虚拟小区基站反馈的施加影响信息，其中，所述施加影响信息为所述第一虚拟小区内基站给所属每个用户设备发送信息所导致对所述各个虚拟小区内用户产生的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率。可选的，所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率，包括：按照如下公式确定第k个用户被分配的虚拟功率值pk：其中，μm是基站m的拉格朗日乘数，φm,k表示基站m分配给用户k的功率系数，ωk表示用户k的权重，Mk表示对于用户k的虚拟小区的基站群，tk表示施加影响信息，是与用户k产生的干扰有关的函数，rk表示感受影响信息，由用户k测量信息得到，是与用户k接收的干扰有关的函数，其中，gkk是用户k的信道增益，gkj是用户j对用户k的干扰，γj是用户j的信干噪比，其值为：可选的，按照如下公式确定第k个用户被分配的虚拟功率值pk之前，还包括：按照如下公式确定所述第一虚拟小区下属基站m分配给用户k的功率份额pm,k为：其中，所述pm,k满足下约束条件：其中，表示用户k属于基站m的服务用户集合，表示基站m为所有基站中的任意一个，是基站m的总功率值。可选的，所述第一虚拟网络内基站确定分配给第k个用户的虚拟功率值pk的具体过程如下：第一步，每个基站均初始化其下属用户设备分配的虚拟功率初始值pk，并根据所述pk以及测量结果，确定其下属用户设备的tk和rk；第二步，设置其中，M表示所述第一虚拟小区的基站群，是拉格朗日乘数的初始值；第三步，根据pk、tk和rk，按照注水公式计算每个基站为用户k设备分配的功率值pk；第四步，每个基站按照公式判断每个基站分配给它下属用户的功率的和是否大于每个基站可分配的总功率值；第五步，在基站m分配的总功率大于基站的所述总功率值的情况下，调整基站m的拉格朗日乘数μm＝(am+bm)/2，并将αm设置为μm，继续返回第三步进行计算；第六步，在基站m分配的总功率小于其所述总功率限制值的情况下，调整基站m的拉格朗日乘数μm＝(am+bm)/2，并将bm设置为μm，继续返回第三步进行计算；第七步，重复执行第三步至第六步，直至第k个用户设备被分配到功率值为止。可选的，φm,k的确定采用以下任一方法：平均分配方法：φm,k＝1/Mk；调和平均方法：其中，hm,k是基站m到用户k的信道矢量；波束形成法：φm,k＝|Vm,k|2，其中，Vm,k是用户k的波束形成矢量的第m个维度。另一方面，本专利技术还提供一种基站，设置在第一虚拟小区内，包括：发送模块，用于向基站覆盖范围内的用户设备发送小区测量集消息，其中，所述小区测量集消息包括：用户设备需要测量的预定个虚拟小区的集合；接收模块，用于接收所述第一虚拟小区内所有用户设备根据所述小区测量集消息测量得到的所有测量结果，其中，每个用户设备对应的测量结果指示所述用户设备受到所述预定个虚拟小区中除所述第一虚拟小区外的各个虚拟小区基站的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站接收所述各个虚拟小区基站反馈的施加影响信息，其中，所述施加影响信息为所述第一虚拟小区内基站给所属每个用户设备发送信息所导致对所述各个虚拟小区内用户产生的干扰值；功率分配模块，用于所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率。可选的，所述功率分配模块具体用于：按照如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟小区的功率分配方法，其特征在于，包括：第一虚拟小区内的基站向其覆盖范围内的用户设备发送小区测量集消息，其中，所述小区测量集消息包括：用户设备需要测量的预定个虚拟小区的集合；所述第一虚拟小区内的基站接收所述第一虚拟小区内所有用户设备根据所述小区测量集消息测量得到的所有测量结果，其中，每个用户设备对应的测量结果指示所述用户设备受到所述预定个虚拟小区中除所述第一虚拟小区外的各个虚拟小区基站的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站接收所述各个虚拟小区基站反馈的施加影响信息，其中，所述施加影响信息为所述第一虚拟小区内基站给所属每个用户设备发送信息所导致对所述各个虚拟小区内用户产生的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟小区的功率分配方法，其特征在于，包括：第一虚拟小区内的基站向其覆盖范围内的用户设备发送小区测量集消息，其中，所述小区测量集消息包括：用户设备需要测量的预定个虚拟小区的集合；所述第一虚拟小区内的基站接收所述第一虚拟小区内所有用户设备根据所述小区测量集消息测量得到的所有测量结果，其中，每个用户设备对应的测量结果指示所述用户设备受到所述预定个虚拟小区中除所述第一虚拟小区外的各个虚拟小区基站的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站接收所述各个虚拟小区基站反馈的施加影响信息，其中，所述施加影响信息为所述第一虚拟小区内基站给所属每个用户设备发送信息所导致对所述各个虚拟小区内用户产生的干扰值；所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率。2.如权利要求1所述的功率分配方法，其特征在于，所述第一虚拟小区内的基站根据所述测量结果和所述施加影响信息确定分配给各个用户设备的虚拟功率，包括：按照如下公式确定第k个用户被分配的虚拟功率值pk：其中，μm是基站m的拉格朗日乘数，φm,k表示基站m分配给用户k的功率系数，ωk表示用户k的权重，Mk表示对于用户k的虚拟小区的基站群，tk表示施加影响信息，是与用户k产生的干扰有关的函数，rk表示感受影响信息，由用户k测量信息得到，是与用户k接收的干扰有关的函数，其中，gkk是用户k的信道增益，gkj是用户j对用户k的干扰，γj是用户j的信干噪比，其值为：3.如权利要求2所述的功率分配方法，其特征在于，按照如下公式确定第k个用户被分配的虚拟功率值pk之前，还包括：按照如下公式确定所述第一虚拟小区下属基站m分配给用户k的功率份额pm,k为：其中，所述pm,k满足下约束条件：其中，表示用户k属于基站m的服务用户集合，表示基站m为所有基站中的任意一个，是基站m的总功率值。4.如权利要求3所述的功率分配方法，其特征在于，所述第一虚拟网络内基站确定分配给第k个用户的虚拟功率值pk的具体过程如下：第一步，每个基站均初始化其下属用户设备分配的虚拟功率初始值pk，并根据所述pk以及测量结果，确定其下属用户设备的tk和rk；第二步，设置其中，M表示所述第一虚拟小区的基站群，是拉格朗日乘数的初始值；第三步，根据pk、tk和rk，按照注水公式计算每个基站为用户k设备分配的功率值pk；第四步，每个基站按照公式判断每个基站分配给它下属用户的功率的和是否大于每个基站可分配的总功率值；第五步，在基站m分配的总功率大于基站的所述总功率值的情况下，调整基站m的拉格朗日乘数μm＝(am+bm)/2，并将αm设置为μm，继续返回第三步进行计算；第六步，在基站m分配的总功率小于其所述总功率限制值的情况下，调整基站m的拉格朗日乘数μm＝(am+bm)/2，并将bm设置为μm，继续返回第三步进行计算；第七步，重复执行第三步至第六步，直至第k个用户设备被分配到功率值为止。5.如权利要求2至4中任一项所述的功率分配方法，其特征在于，φm,k的确定采用以下任一方法：平均分配方法：φm,k＝1/Mk；调和平均方法：其中，hm,k是基站m到用户k的信道矢量；波束形成法：φm,k＝|Vm,k|2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鋆卿，秦洪峰，孙长印，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44