[发明专利]异构移动通信网络中的功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，更具体地，涉及异构移动通信网络中的功率控制方法。

背景技术

目前，异构网络(heterogeneous network，HTN)已经被LTE-A研究项目所接受。异构网络被定义为一种混合网络部署，其中，在传统的宏基站的小区之外，还包括较小的包括宏基站、小区，诸如微微基站、家用基站以及或中继站的小区。这些较小的小区通常用于在宏基站信号较差的区域(例如室内)扩展信号覆盖、或者用于在用户热点覆盖区域(例如车站、机场或商场)增加网络容量。然而，分了获得小区分裂增益而引入与宏小区工作于相同频段的较小小区将造成新的干扰，因此，需要新的技术来处理共道(co-channel)环境下异构网络中的小区之间干扰协调(Inter-Cell Interference Coordination，ICIC)问题。

对于异构网络，选择服务小区最流行的方法是偏置小区选择方案，其可以用公式表达为：Cell_ID_serving＝argmax_{i}{RSRP_i+bias_i}。其中，RSRP_i和bias_i分别表示第i个小区的参考信号接收功率和偏置值；对于宏小区而言，该偏置值为零；而对于较小小区而言，该偏置值为非负。也就是在根据接收的参考信号质量来选择服务小区时，对较小小区给予一定的补偿，这种方案对于平衡负荷从而充分利用可用无线资源起到一定的作用。

在3GPP LTE/LTE-A项目中，已经同意在上行链路功率控制中采用分数功率控制(Fractional Power Control，FPC)来支持路径损耗的完全或分数补偿。分数功率补偿的公式定义为

TxPSD＝P₀+α·PL[dBm/PRB]         (1)。

其中，PL表示用户设备检测到的下行链路的长时路径损耗(long-term path loss)，α是基站(eNB)广播的分数路径损耗补偿因子，取值在0至1之间，P₀是小区/用户设备特定的基准功率。P₀能够设定为

P₀＝SINR_Nominal+(1-α)·PL_Nominal+IN[dBm/PRB]     (2)。

其中，SINR_No min al和PL_No min al分别表示名义信干噪比和名义路径损耗，IN表示上行链路噪声和来自其他小区的干扰之和。

上述方案考虑了路径损耗和干扰，通过设定合适的名义信干噪比以取得期望的信干噪比。此外，当路径损耗补偿因子α小于1时，目标信干噪比总是随着上升的路径损耗而下降。该方法能够在小区吞吐量和用户公平性之间取得良好的平衡。

然而，在异构网络环境下，宏小区相比于小小区具有更高的下行链路发送功率，将导致更多用户由宏小区服务。为了实现宏小区和小小区之间的负载均衡，在3GPP LTE-A系统中采用基于偏置的小区选择来扩展小小区的覆盖范围。然而在此情况下，宏小区将遭受来自小小区的严重干扰，尤其是在较高偏置值的情形下，对宏基站的干扰将更为严重。在此情形下，有必要控制小小区的用户的发射功率以保证宏小区边缘用户的性能。而且，不同的小小区具有不同的覆盖区和用户密度，并将对相邻小区产生不同的干扰水平。因此，由于没有考虑宏小区和小小区之间的干扰，并无法保证用户设备(User Equipment，UE)的服务质量(Quality of Service，QoS)要求，上述的方案不适用于异构网络环境。

以下是另一套现有的功率控制方案。当前LTE系统中应用的功率控制是基于开环和闭环控制的组合。开环控制基于分数功率控制方案为发送功率谱密度设置粗糙的开环操作点，也就是，补偿估计路径损耗的一部分。而慢的非周期闭环功率校正因子着眼于校正开环误差并维持设置给每一用户设备的目标信干噪比。

分数功率控制的基本思想是通过为小区边缘用户设定较低的目标信干噪比来控制小区之间的干扰，因为小区边缘用户对相邻小区造成的干扰比小区中心用户对相邻小区造成的干扰更加严重。通过用户设备到服务基站的路径损耗用于区分边缘用户和中心用户。目标信干噪比设置为