【技术实现步骤摘要】
基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法
本专利技术属于无线通信网络
,尤其涉及一种基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法。
技术介绍
随着蜂窝网络的发展,为了满足快速增长的无线业务需求,3GPPLTE-Advanced在Rel-11中提出了异构蜂窝网络的概念。在高功率的宏基站覆盖范围内部署低功率的节点,形成多层的异构蜂窝网络,以改善热点区域的覆盖和容量,提高频谱利用率。这些低功率的节点分为微微蜂窝(picocells)和家庭基站(femtocells)。其中微微蜂窝覆盖范围在几百米,大多部署在室外,可以被所有用户使用;家庭基站覆盖范围几十米内,主要部署在室内,限制在家庭用户中使用。随着小基站的大量部署,尤其是家庭基站的大量使用,在未来无线网络中基站的数量很可能超过手机终端。宏蜂窝和微微蜂窝组成的异构双层网络场景,其中宏蜂窝和微微蜂窝被同一个运营商运营,以便于进行集中的干扰协调和管理。在宏蜂窝和微微蜂窝共同组成的双层网络中,由于不同层之间共享相同的频谱,会带来严重的同层干扰和跨层干扰,影响蜂窝网络的性能。在异构蜂窝网络,研究减少或者消除同层干扰和跨层干扰是现在研究的热点问题也是难点问题。因此,3GPP在干扰管理中提出eICIC,旨在宏基站和微基站之间在时域进行干扰协调,减小宏基站对微微蜂窝的干扰。在异构蜂窝网络中,由于基站的发射功率不同,覆盖范围不同,根据传统的最大的SINR的接入方式,微微基站会常处于轻负载,而宏基站将会处于重负载,大部分用户接入宏基站。因此,拥塞和负载将会成为影响用户速率的主要因素。有人以速率效用最大化为目标建立 ...
【技术保护点】
一种基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法,其特征在于,该基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法包括:第一步,构建一个双层的TDD‑LTE异构蜂窝网络系统,该系统由宏基站、微基站以及用户组成;其中,用户上下行接入基站可以动态配置,即上下行可以进行非对称接入;第二步,各个微基站和用户通过控制信道将各自的信道条件和干扰信息上报给宏基站中的eNode B,然后该eNode B为资源的调度进行统一的计算;第三步,eNode B根据用户所接收到的信号强度,分别选择信号最强的一个宏基站和一个微基站作为用户下行动态接入的集合;然后根据松弛‑取整算法对用户的下行接入进行选择;对用户的上行,eNode B根据接收到的信号强度,选择信号强度最强的基站让其接入;第四步,根据松弛‑取整算法,eNode B为宏基站和微基站配置所专利技术的UM‑ABS协议,即配置宏基站需要保持下行静默并且可以进行上行传输的UM‑ABS子帧数Ap以及所有基站都可以进行上下行传输的non‑UM‑ABS子帧数Nm;第五步,根据松弛‑取整算法,eNode B为用户分配接入宏基站或微基站上下行需要传输的时间资源以及可进 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法,其特征在于,该基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载分配方法包括:第一步,构建一个双层的TDD-LTE异构蜂窝网络系统,该系统由宏基站、微基站以及用户组成;其中,用户上下行接入基站可以动态配置,即上下行可以进行非对称接入;第二步,各个微基站和用户通过控制信道将各自的信道条件和干扰信息上报给宏基站中的eNodeB,然后该eNodeB为资源的调度进行统一的计算;第三步,eNodeB根据用户所接收到的信号强度,分别选择信号最强的一个宏基站和一个微基站作为用户下行动态接入的集合;然后根据松弛-取整算法对用户的下行接入进行选择;对用户的上行,eNodeB根据接收到的信号强度,选择信号强度最强的基站让其接入;第四步,根据松弛-取整算法,eNodeB为宏基站和微基站配置所发明的UM-ABS协议,即配置宏基站需要保持下行静默并且可以进行上行传输的UM-ABS子帧数Ap以及所有基站都可以进行上下行传输的non-UM-ABS子帧数Nm;UM-ABS协议中规定了两种子帧,UM-ABS子帧和non-UM-ABS子帧,帧的总长度为10ms,在UM-ABS子帧上,宏基站需要保持下行静默,而接入宏基站的用户可以进行上行传输,微基站上下行都可以进行传输;在non-UM-ABS子帧上,所有基站都可以进行上下行的传输;第五步,根据松弛-取整算法,eNodeB为用户分配接入宏基站或微基站上下行需要传输的时间资源以及可进行传输的速率,并且得到系统总容量;第六步,计算结束后,宏基站中的eNodeB将资源管理和调度的结果通过控制信道传送给各个微基站和用户,从而调度用户进行有效的数据传输;第三步、第四步、第五步中的松弛-取整算法包括松弛和取整两步:松弛包括以下步骤:步骤一,根据干扰和UM-ABS协议建立SINR模型,并且采用香农公式得到用户可利用的平均传输速率ru;步骤二,采用效应函数Ln(Ru)和用户可利用的平均传输速率ru建立基于增强型小区间干扰协调的联合上下行负载均衡问题模型OP1,并证明该问题为NP-hard模型,求解的变量表示为:OP1:其中N+表示非负整数的集合;表示mu中用户在non-UM-ABS的上行传输时间;表示mu中用户在UM-ABS的上行传输时间;表示mu中用户在non-UM-ABS的下行传输时间;表示pu中用户在UM-ABS的上行传输时间;表示pu中用户在UM-ABS的下行传输时间;表示pu中用户在non-UM-ABS的上行传输时间;表示pu中用户在non-UM-ABS的下行传输时间;U表示用户u的集合;m表示宏基站macro的首字母缩写;M表示宏基站的m的集合;p表示微基站pico的首字母缩写;P表示微基站p的集合;mu表示接入宏基站的用户集合;pu表示接入微基站的用户集合;Nsf表示UM-ABS的周期...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘勤,郑杰,黄鹏宇,周天卫,李钊,李建东,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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