分配成員載波的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分配成員載波的方法及裝置。其中，該方法包括：計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)；將載波選擇參數(shù)發(fā)送到對應的基站；每個基站根據(jù)獲取到的載波選擇參數(shù)分配成員載波，并在分配的成員載波上向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。通過本發(fā)明的分配成員載波的方法及裝置，每個基站通過根據(jù)每個用戶使用每個成員載波時的載波選擇參數(shù)動態(tài)分配成員載波，在較高的利用頻帶的情況下減少了在該成員載波上對相鄰基站的干擾，解決了現(xiàn)有技術中在通過成員載波選擇實現(xiàn)異構網(wǎng)絡中的頻域干擾避免時頻率復用效率低的問題，實現(xiàn)了在異構網(wǎng)中進行頻域干擾避免時分配載波高頻帶復用率和較高的工作效率的效果。
【專利說明】分配成員載波的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊領域，具體而言，涉及一種分配成員載波的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]異構網(wǎng)主要通過改進網(wǎng)絡的拓撲結構實現(xiàn)，它是由網(wǎng)絡規(guī)劃的高功率宏基站和位于其覆蓋之下具有自主擺放特點的低功率節(jié)點組成。其中，低功率節(jié)點包括家庭基站，微微蜂窩，以及Relay站，通過這些低功率節(jié)點可以實現(xiàn)熱點區(qū)域覆蓋、基站業(yè)務分流以及獲得基站分裂增益。雖然異構網(wǎng)可以優(yōu)化系統(tǒng)的性能，但是由于異構網(wǎng)絡中不同類型基站的功率、覆蓋不同，低功率節(jié)點的自主擺放特點，使得不同基站之間控制信道、業(yè)務信道的干擾問題非常突出，從而使得異構網(wǎng)的實現(xiàn)面臨巨大的技術挑戰(zhàn)。為此，在下一代演進系統(tǒng)如3GPP-LTE-A標準中，采用了基站間干擾協(xié)調技術(即eICIC, enhanced inter-cellinterference coordination)來解決上述干擾問題。eICIC是LTE-A中標志性的關鍵技術之一，如果沒有它，異構網(wǎng)中改善基站邊緣覆蓋、提供基站業(yè)務分流為目的的覆蓋距離擴展(range extension,簡稱RE)概念則失去作用。
[0003]LTE-A標準中的eICIC主要分為兩類:第一類為基于載波聚合技術的eICIC方案，第二類為基于時域ABS (almost blank subframes)的方案。ABS通過在干擾基站中配置ABS子幀實現(xiàn)業(yè)務靜默，而被干擾基站則使用這些ABS子幀為原來在基站中受較強干擾的用戶提供業(yè)務，從而實現(xiàn)了基站間干擾的協(xié)調。
[0004]基于載波聚合技術的eICIC方案作為LTE-A的關鍵技術之一，除了在聚合形成的大帶寬上提供高速業(yè)務以外，還能在成員載波(component carrier,簡稱CC)分辨率級別實現(xiàn)異構網(wǎng)絡的頻域干擾避免。為此，可以設想:異構網(wǎng)絡的帶寬由兩個成員載波組成:fl和f2。為了實現(xiàn)宏基站和微微基站的干擾協(xié)調，可以將Π和f2分別分配給宏基站和微微基站的用戶，從而實現(xiàn)用戶業(yè)務信道和控制信道的干擾避免。然而，由于在異構網(wǎng)中低功率節(jié)點的引入，產(chǎn)生了大量的邊緣用戶，則微微基站的基站中心用戶可以分配與宏基站的基站用戶相同的成員載波，邊緣用戶則分配與宏基站不同的成員載波。但是這種方案只能被LTE-A用戶采用，不能兼容LTE用戶。
[0005]基于載波聚合的eICIC方案中，成員載波選擇可以基于靜態(tài)或半靜態(tài)方式，然而靜態(tài)或半靜態(tài)方案雖然算法簡單、信令開銷小，但是具有頻率復用效率低的突出缺點；若成員載波選擇基于動態(tài)選擇的方法，算法復雜度高，實現(xiàn)困難。
[0006]針對現(xiàn)有技術中在通過成員載波選擇實現(xiàn)異構網(wǎng)絡中的頻域干擾避免時頻率復用效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對相關技術在通過成員載波選擇實現(xiàn)異構網(wǎng)絡中的頻域干擾避免時工作效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種分配成員載波的方法及裝置，以解決上述問題。[0008]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種分配成員載波的方法，該方法包括:計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)；將載波選擇參數(shù)發(fā)送到對應的基站；每個基站根據(jù)獲取到的載波選擇參數(shù)分配成員載波，并在分配的成員載波上向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0009]進一步地，計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)的步驟包括:檢測并獲取用戶對應于網(wǎng)絡中基站的信道響應；根據(jù)信道響應進行選擇參數(shù)計算，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)。
[0010]進一步地，根據(jù)信道響應進行選擇參數(shù)計算，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)的步驟包括:根據(jù)信道響應進行用戶速率計算，以獲取對應用戶使用成員載波的用戶速率；根據(jù)用戶速率進行分配因子計算，以獲取用戶使用成員載波的載波選擇參數(shù)。
[0011]進一步地，根據(jù)信道響應進行用戶速率計算，以獲取對應用戶使用成員載波的用戶速率的步驟包括:根據(jù)第一公式對信道響應進行信噪比計算，以獲取用戶使用成員載波的信噪比SINRq,k,m，其中，第一公式為:
[0012]
【權利要求】
1.一種分配成員載波的方法，其特征在于，包括: 計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)； 將所述載波選擇參數(shù)發(fā)送到對應的基站； 每個所述基站根據(jù)獲取到的所述載波選擇參數(shù)分配成員載波，并在分配的所述成員載波上向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)的步驟包括: 檢測并獲取用戶對應于網(wǎng)絡中基站的信道響應； 根據(jù)所述信道響應進行選擇參數(shù)計算，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述信道響應進行選擇參數(shù)計算，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)的步驟包括: 根據(jù)所述信道響應進行用戶速率計算，以獲取對應所述用戶使用所述成員載波的用戶速率； 根據(jù)所述用戶速率進行分配因子計算，以獲取所述用戶使用所述成員載波的載波選擇參數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述信道響應進行用戶速率計算，以獲取對應所述用戶使用所述成員載波的用戶速率的步驟包括: 根據(jù)第一公式對所述信道響應進行信噪比計算，以獲取所述用戶使用所述成員載波的信噪比SINRq,u，其中，所述第一公式為:

j> S SINRm = V-,, qpTm., , A/，q為所述網(wǎng)絡中的一個所述基站標識，k為所述

+?Ν+?%成員載波，m為所述基站q中的用戶，所述In為不包括在所述網(wǎng)絡之內(nèi)的其他基站對基站q產(chǎn)生的干擾，Pq為基站q的發(fā)射功率，Sq,K,m為所述基站q的用戶m到所述基站q的信道響應，Si^為所述用戶m到所述基站i的信道響應，N0為用戶m接收機的噪聲，ak,i為基站i選擇成員載波k的參數(shù)，Pi為基站i的發(fā)射功率，Q為所述網(wǎng)絡中的基站數(shù)量，且i Φ q ；根據(jù)第二公式對所述信噪比進行用戶速率計算，以獲取用戶速率尺其中，矣為所述用戶m使用所述基站q的成員載波k的用戶速率，所述第二公式為:
Rq'k'm) = log2(l + SINRqk m) ’其中，= [akA,,…,akq—',ak q+] ,...,akQ ]，\ q為 Q 個基站組成的基站簇中除了基站q以外其他基站的選擇成員載波k的參數(shù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述載波選擇參數(shù)為K行Q列的選擇矩陣，其中，根據(jù)所述用戶速率進行分配因子計算，以獲取所述用戶使用所述成員載波的載波選擇參數(shù)的步驟包括: 根據(jù)第三公式對所述用戶速率進行加權計算，以獲取基站q的載波選擇權重參數(shù)人(&;/)，其中，所述第三公式為: AkXkkJ = argmaxK xRqXm(^q)} ’其中，仏為基站q的用戶集，m為所述用戶集Uq中基站q的用戶，Wffl為比例公平因子； 根據(jù)第四公式對所述基站的載波選擇權重參數(shù)進行系統(tǒng)目標函數(shù)計算，以獲取所述基站簇使用所述成員載波的系統(tǒng)目標函數(shù)ijaj，其中，所述第四公式為:
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述比例公平因子Wm根據(jù)如下公式獲得:wIIi = WqXWm,k， 其中，通過如下公式計算基站比例因子Wq:wq = 1/Uq ;或者 Wq = Rhm,,，其中，Rhm,,是基站q的調和平均速率，根據(jù)如下公式獲取Rhm, q:
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述載波選擇參數(shù)為K行Q列的矩陣，其中，所述Q為所述網(wǎng)絡中的基站數(shù)量，所述K為所述成員載波的數(shù)量，計算獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)的步驟包括: 順序對所述矩陣中的行向量&進行初始化計算，以獲取初始化后的初始行向量％、初始載波選擇判據(jù)尾以及集合S,其中，a0 = [0]1XQ, = 4(a0) = 0, S = p{},為行向量&1中元素的值為I的個數(shù)，I = 1,2,..., Q^O1,)為系統(tǒng)目標函數(shù)； 根據(jù)所述初始行向量％、初始載波選擇判據(jù)以及集合S進行貪婪搜索處理，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇矢量ak。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述行向量％、初始載波選擇判據(jù)石以及集合S進行貪婪搜索處理，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇矢量ak的步驟包括: 對所述初始化后的初始行向量％進行賦值計算，獲取賦值后的行向量a1;其中，ai =a^, I e [I, Q],其中，所述賦值后的行向量S1包括Q個元素au, q = I, 2,..., Q, S1, q表示向量S1的第q個元素； 檢測所述行向量&中的第q個元素是否屬于所述集合S ； 在所述第q個元素不屬于所述集合S的情況下，將所述第q個元素賦值為I且其他元素的值不變，以獲取更新后的行向量S1,其中，B1 = {aljQ = I, Blj J7tq = BljjI ;根據(jù)所述更新后的行向量&通過第六公式計算所述系統(tǒng)目標函數(shù)iA_(a,)，其中，第六公式為:
9.一種分配成員載波的裝置，其特征在于，包括: 第一處理裝置，用于通過獲取每個用戶使用每個成員載波時的載波選擇參數(shù)；發(fā)送裝置，用于將所述載波選擇參數(shù)發(fā)送到對應的基站； 第二處理裝置，用于根據(jù)獲取到的所述載波選擇參數(shù)分配成員載波，并在分配的所述成員載波上向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一處理裝置包括: 第一檢測模塊，用于檢測并獲取每個用戶對應于網(wǎng)絡中每個基站的信道響應； 第一計算模塊，用于根據(jù)所述信道響應進行選擇參數(shù)計算，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇參數(shù)。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第一計算模塊包括: 第一子計算模塊，用于根據(jù)所述信道響應進行用戶速率計算，以獲取對應所述用戶使用每個所述成員載波的用戶速率； 第二子計算模塊，用于根據(jù)所述用戶速率進行分配因子計算，以獲取所述用戶使用所述成員載波的載波選擇參數(shù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第一子計算模塊包括: 第三子計算模塊，用于根據(jù)第一公式對所述信道響應進行信噪比計算，以獲取所述用戶使用所述成員載波的信噪比SINRq,k,m，其中，所述第一公式為:
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述載波選擇參數(shù)為K行Q列的選擇矩陣， 其中，所述第二子計算模塊包括: 第五子計算模塊，用于根據(jù)第三公式對所述用戶速率進行加權計算，以獲取基站q的載波選擇權重參數(shù)人(<<)，其中,所述第三公式為:
14.根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述比例公平因子Wm= WqX wm,k，其中，所述第五子計算模塊包括: 第十一子計算模塊，用于通過公式w, = 1/Uq計算基站比例因子' ； 第十二子計算模塊，用于通過公式w, = Rhm,,計算基站比例因子w,，其中，Rlmq是基站q的調和平均速率，根據(jù)如下公式獲取
15.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述載波選擇參數(shù)為K行Q列的矩陣，其中，所述Q為所述網(wǎng)絡中的基站數(shù)量，所述K為所述成員載波的數(shù)量，所述第一處理裝置包括: 初始化計算模塊，用于順序對所述矩陣中的行向量&進行初始化計算，以獲取初始化后的初始行向量aQ、初始載波選擇判據(jù)Iq以及集合S，其中，aQ = [0]1XQ，4 =4(αυ) = 0, S=H，為行向量S1中元素的值為I的個數(shù)，I = 1,2,..., Q,iA_(a(1)為系統(tǒng)目標函數(shù)； 搜索模塊，用于根據(jù)所述初始行向量％、初始載波選擇判據(jù)石以及集合S進行貪婪搜索處理，以獲取用戶使用成員載波時的載波選擇矢量ak。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其特征在于，所述搜索模塊包括: 第一子處理模塊，用于對所述初始化后的初始行向量％進行賦值計算，獲取賦值后的行向量S1,其中，S1 = a1-1, I ∈ [I, Q],其中,所述賦值后的行向量S1包括Q個元素q, q=1,2,..., Q, 表示向量81的第q個元素； 第一檢測模塊，用于檢測所述行向量&中的第q個元素是否屬于所述集合S ； 第二子處理模塊，用于在所述第q個元素不屬于所述集合S的情況下，將所述第q個元素賦值為I且其他元素的值不變，以獲取更新后的行向量S1,其中,B1 = {aljQ = Laljj7tq =ai, j}; 第八子計算模塊，用于根據(jù)所述更新后的行向量Α通過第六公式和第七公式提取所有不屬于所述集合S中的q對應于系統(tǒng)目標函數(shù)最大值的匕其中，第六公式為:
【文檔編號】H04W16/10GK103813343SQ201210439289
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權日:2012年11月6日
【發(fā)明者】孫長印, 姜靜, 黃嵐, 盧光躍 申請人:西安郵電大學