异构网络中基于LP-ABS及功率控制的干扰抑制方法技术

本发明专利技术公开一种异构网络中基于LP-ABS及功率控制的干扰抑制方法。该方法首先通过对同一扇区内的两个微基站进行相互协调的功率控制，然后，宏基站将特定子帧配置为低功率几乎空白子帧LP-ABS，在这些特定子帧上降低宏基站发送功率。本发明专利技术针对现有技术中不能有效抑制同一扇区内微基站之间的相互干扰和邻扇区微基站的干扰的现象，提出基于LP-ABS及功率控制的干扰协调方法，通过对异构网络中每个扇区的微基站进行功率控制和在对宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS时，考虑邻扇区微基站的干扰，有效抑制了宏基站对微基站以及微基站之间的干扰。

【技术实现步骤摘要】
异构网络中基于LP-ABS及功率控制的干扰抑制方法
本专利技术属于通信
，更进一步涉及一种异构网络中基于低功率几乎空白子帧(LowPowerAlmostBlankSubframes，LP-ABS)及功率控制的干扰抑制方法。本专利技术可用于在异构网络传输中抑制基站之间的干扰。
技术介绍
在异构网络中引入微基站后，由于微基站受到宏基站的强干扰而造成微基站的接入用户很少。为了解决这一问题，第三代合作伙伴计划提出了增强型的小区间干扰协调技术。宏基站将一些子帧配置为低功率几乎空白子帧LP-ABS，宏基站在这些低功率几乎空白子帧上LP-ABS降低数据的发射功率，从而减少了对微基站的干扰。在异构网络中，采用基于参考信号接收功率的小区选择算法，系统根据接收参考信号接收功率的大小来为用户选择服务基站。采用这个方案后，宏基站的覆盖范围将远远大于微基站的覆盖范围，这样就导致了只有很少的一部分用户会接入到微基站。如果异构网络系统中只有很少的一部分用户接入到微基站，那么加入微基站不仅不会分担宏基站的负载，还因此引入了大量干扰，提高了系统的复杂度。可以通过扩展微基站的覆盖范围来解决这个问题，在不提高微基站发射功率的情况下，可以通过在小区选择时给来自微基站的参考信号接收功率加上一个正的偏移值的方式来实现对微基站覆盖范围的扩展，这样就会有更多的用户接入到微基站，这种通过给微基站加偏移值来提高微基站覆盖范围的方式就被称作小区区域扩展技术。西安电子科技大学申请的专利“异构网中基于部分频率复用及联合传输的干扰抑制方法”(公开号：CN103796216A，申请号：201410007577.5，申请日：2014.01.08)中公开了一种异构网中基于部分频率复用及联合传输的干扰抑制方法。该方法通过部分频率复用方案给宏基站的中心区域、边缘区域分配指定的频段，并且结合了功率控制，同时对宏基站边缘用户进行联合传输。该方法存在的不足是，只考虑了同一扇区微基站之间的干扰，没有考虑邻扇区微基站的干扰，系统吞吐量不高。中国联合网络通信集团有限公司申请的专利“一种基于异构网络的干扰抑制方法及系统”(公开号CN104507092A，申请号201410736493.5，申请日2014.12.04)中公开了一种基于异构网络的干扰抑制方法及系统。该方法结合同层和跨层手段，为宏基站和微基站配置几乎空白子帧(AlmostBlankSubframe,ABS)以降低对邻区间干扰。该方法存在的不足是，只是解决了宏基站对微基站的干扰，并没有解决微基站之间的干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的异构网络中存在的干扰及微基站扩展区域内用户信道质量差不能正常通信的问题，提供一种异构网络中LP-ABS技术与功率控制技术相结合的干扰抑制方法。实现本专利技术的基本思想是：同一扇区内的两个微基站进行相互协调的功率控制方案是根据微基站内用户的信干噪比来动态调节微基站的发射功率，以此改善微基站内信道质量差的用户的吞吐量。宏基站将特定子帧配置为低功率几乎空白子帧LP-ABS，宏基站在正常子帧上调度边缘用户，在低功率几乎空白子帧LP-ABS上调度宏基站中心用户，微基站在正常子帧上只调度中心用户，而在低功率几乎空白子帧LP-ABS上优先调度微基站扩展区域用户。通过降低宏基站在特定子帧上的发射功率来达到改善微基站扩展区域用户的信道质量的目的。本专利技术实现上述目的的具体步骤如下：(1)建立异构网络系统：在异构网络中的每个扇区中放置一个宏基站和两个微基站，将每三个这样的扇区组成一个小区，将至少7个小区组成异构网络系统；(2)确定接入异构网络系统用户的基站类型：(2a)将异构网络系统中所有的宏基站和微基站的中心区域的参考信号接收功率RSRP门限值设定为17dB；(2b)计算微基站和宏基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率；(2c)在微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率上加一个9dB的偏移值，构成微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率，从所有基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率中找出一个最大值；判断最大值对应的是否为宏基站，若是，则将接入异构网络系统用户判定为宏基站用户，否则，将接入异构网络系统用户判定为微基站用户；(3)确定接入异构网络系统用户的类型：(3a)比较宏基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB，如果宏基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则将该用户确定为宏基站中心用户，否则，该用户被确定为宏基站边缘用户；(3b)将微基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB比较，如果微基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则该用户确定为微基站中心用户，否则，该用户被确定为微基站边缘用户；(4)按照发射功率公式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(5)对异构网络中每个扇区的微基站进行功率控制：(5a)按照下式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率过低条件：其中，S表示微基站用户接收到的来自服务的微基站的信号功率,I表示微基站用户接收到的除所在扇区内宏基站干扰外其余所有基站的干扰，N表示微基站用户接收到的噪声,Q表示微基站用户正常通信所需的最低信干噪比；(5b)当每个扇区微基站的发射功率满足过低条件时，将服务微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α+0.1；(5c)当每个扇区微基站的发射功率不满足过低条件时，将干扰微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α-0.1；(5d)将调整后的补偿路径损耗的调整因子α代入发射功率公式，更新异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(6)计算每个扇区需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目：(6a)异构网络中每个扇区的微基站小区中，将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目的初始数目设定为0个；(6b)如果微基站用户满足需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的条件，则将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目增加一个，对异构网络中每个扇区的所有微基站用户，计算需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的条件；(6c)从异构网络中每个扇区中的2个微基站小区以及邻扇区的4个微基站小区对应的需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目中选出最大值，将该最大值作为每个扇区内需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目；(7)按照下式，计算异构网络中每个扇区宏基站需要配置的低功率几乎空白子帧LP-ABS的比例：其中，T表示异构网络中每个扇区宏基站需要配置的低功率几乎空白子帧LP-ABS的比例，K表示每个扇区内需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目；(8)计算需要降低的功率：按照下式，计算异构网络中每个扇区宏基站在低功率几乎空白子帧LP-ABS上需要降低的功率：V＝J-S其中，V表示异构网络中每个扇区宏基站在低功率几乎空白子帧LP-ABS上需要降低的功率，J表示微基站用户接收到的干扰信号以及噪声信号的总和，S表示微基站用户接收的微基站发射的功率；(9)调度用户：(9a)在正常子帧上，宏基站优先调度宏基站边缘用本文档来自技高网...

【技术保护点】
异构网络中基于LP‑ABS及功率控制的干扰抑制方法，包括如下步骤：(1)建立异构网络系统：在异构网络中的每个扇区中放置一个宏基站和两个微基站，将每三个这样的扇区组成一个小区，将至少7个小区组成异构网络系统；(2)确定接入异构网络系统用户的基站类型：(2a)将异构网络系统中所有的宏基站和微基站的中心区域的参考信号接收功率RSRP门限值设定为17dB；(2b)计算微基站和宏基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率；(2c)在微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率上加一个9dB的偏移值，构成微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率，从所有基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率中找出一个最大值；判断最大值对应的是否为宏基站，若是，则将接入异构网络系统用户判定为宏基站用户，否则，将接入异构网络系统用户判定为微基站用户；(3)确定接入异构网络系统用户的类型：(3a)比较宏基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB，如果宏基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则将该用户确定为宏基站中心用户，否则，该用户被确定为宏基站边缘用户；(3b)将微基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB比较，如果微基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则该用户确定为微基站中心用户，否则，该用户被确定为微基站边缘用户；(4)按照发射功率公式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(5)对异构网络中每个扇区的微基站进行功率控制：(5a)按照下式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率过低条件：SI+N<Q]]>其中，S表示微基站用户接收到的来自服务的微基站的信号功率,I表示微基站用户接收到的除所在扇区内宏基站干扰外其余所有基站的干扰，N表示微基站用户接收到的噪声,Q表示微基站用户正常通信所需的最低信干噪比；(5b)当每个扇区微基站的发射功率满足过低条件时，将服务微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α+0.1；(5c)当每个扇区微基站的发射功率不满足过低条件时，将干扰微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α‑0.1；(5d)将调整后的补偿路径损耗的调整因子α代入发射功率公式，更新异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(6)计算每个扇区需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目：(6a)异构网络中每个扇区的微基站小区中，将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目的初始数目设定为0个；(6b)如果微基站用户满足需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的条件，则将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目增加一个，对异构网络中每个扇区的所有微基站用户，计算需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的条件；(6c)从异构网络中每个扇区中的2个微基站小区以及邻扇区的4个微基站小区对应的需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目中选出最大值，将该最大值作为每个扇区内需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目；(7)按照下式，计算异构网络中每个扇区宏基站需要配置的低功率几乎空白子帧LP‑ABS的比例：T=0(K<1)110(1≤K<3)210(3≤K<5)310(K≥5)]]>其中，T表示异构网络中每个扇区宏基站需要配置的低功率几乎空白子帧LP‑ABS的比例，K表示每个扇区内需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP‑ABS保护的微基站用户数目；(8)计算需要降低的功率：按照下式，计算异构网络中每个扇区宏基站在低功率几乎空白子帧LP‑ABS上需要降低的功率：V＝J‑S其中，V表示异构网络中每个扇区宏基站在低功率几乎空白子帧LP‑ABS上需要降低的功率，J表示微基站用户接收到的干扰信号以及噪声信号的总和，S表示微基站用户接收的微基站发射的功率；(9)调度用户：(9a)在正常子帧上，宏基站优先调度宏基站边缘用户，微基站优先调度微基站中心用户；(9b)在低功率几乎空白子帧LP‑ABS上，宏基站优先调度宏基站中心用户，微基站优先调度微基站边缘用户。...

【技术特征摘要】
1.异构网络中基于LP-ABS及功率控制的干扰抑制方法，包括如下步骤：(1)建立异构网络系统：在异构网络中的每个扇区中放置一个宏基站和两个微基站，将每三个这样的扇区组成一个小区，将至少7个小区组成异构网络系统；(2)确定接入异构网络系统用户的基站类型：(2a)将异构网络系统中所有的宏基站和微基站的中心区域的参考信号接收功率RSRP门限值设定为17dB；(2b)计算微基站和宏基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率；(2c)在微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率上加一个9dB的偏移值，构成微基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率，从所有基站对接入异构网络系统用户的参考信号接收功率中找出一个最大值；判断最大值对应的是否为宏基站，若是，则将接入异构网络系统用户判定为宏基站用户，否则，将接入异构网络系统用户判定为微基站用户；(3)确定接入异构网络系统用户的类型：(3a)比较宏基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB，如果宏基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则将该用户确定为宏基站中心用户，否则，该用户被确定为宏基站边缘用户；(3b)将微基站用户的参考信号接收功率与设定的参考信号接收功率门限值17dB比较，如果微基站用户的参考信号接收功率值大于等于17dB，则该用户确定为微基站中心用户，否则，该用户被确定为微基站边缘用户；(4)按照发射功率公式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(5)对异构网络中每个扇区的微基站进行功率控制：(5a)按照下式，计算异构网络中的每个扇区微基站的发射功率过低条件：其中，S表示微基站用户接收到的来自服务的微基站的信号功率,I表示微基站用户接收到的除所在扇区内宏基站干扰外其余所有基站的干扰，N表示微基站用户接收到的噪声,Q表示微基站用户正常通信所需的最低信干噪比；(5b)当每个扇区微基站的发射功率满足过低条件时，将服务微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α+0.1；(5c)当每个扇区微基站的发射功率不满足过低条件时，将干扰微基站发射功率的补偿路径损耗的调整因子α调整为α-0.1；(5d)将调整后的补偿路径损耗的调整因子α代入发射功率公式，更新异构网络中的每个扇区微基站的发射功率；(6)计算每个扇区需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目：(6a)异构网络中每个扇区的微基站小区中，将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目的初始数目设定为0个；(6b)如果微基站用户满足需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的条件，则将需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目增加一个，对异构网络中每个扇区的所有微基站用户，计算需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的条件；(6c)从异构网络中每个扇区中的2个微基站小区以及邻扇区的4个微基站小区对应的需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目中选出最大值，将该最大值作为每个扇区内需要宏基站配置低功率几乎空白子帧LP-ABS保护的微基站用户数目；(7)按照下式，计算异构网络中每个扇区宏...

【专利技术属性】
技术研发人员：付卫红，谷宾宾，田德艳，刘乃安，黑永强，李晓辉，韦娟，路贵朝，
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