[发明专利]一种基于联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于宏蜂窝-毫微微蜂窝（Macro-Femto）网络联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法。

背景技术

随着Femtocell网络的大量部署，Macro-Femto异构网络环境中同频干扰抑制问题变得越来越重要。

由于Macro-Femto网络采用同频复用（Universal Frequency Reuse，UFR）技术来提高频谱的利用效率，即宏蜂窝（Macrocell）网络和Femtocell网络采用完全相同的频谱资源进行通信，这使得Macro-Femto网络中同频干扰极其严重。目前，解决Macro-Femto网络中同频干扰的主要方法有：（1）功率控制方法；（2）机会频谱接入方法；（3）频率切换技术（跳频）；（4）部分频率复用技术；（5）跳时技术；（6）空间天线技术（定向天线）；（7）自适应波束成形技术。这些同频干扰抵消或避免技术在码分多址（Code-Division Multiple Access，CDMA）和正交频分多址（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access，OFDMA）的Macro-Femto网络中得到广泛应用，分别从频域、时域、空域以及功率控制等方面加以考虑。

发明内容

发明目的：本发明提出的基于联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法，从资源管理的角度出发，引入基于分布式干扰估计的跨层切换机制和基于抑制干扰的资源分配算法来解决宏蜂窝-毫微微蜂窝网络中的同频干扰问题。

技术方案：一种基于联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法，包括如下步骤：

（1）对宏蜂窝-毫微微蜂窝网络中的同频干扰进行量化分析：建立同频干扰分析模型，分析宏蜂窝基站MBS和毫微微蜂窝接入点FAP上行传输的同频干扰情况，考虑路径损耗和正态对数阴影衰落对信道传输的影响，建立跨层和同层干扰表达式来估计同频干扰情况，将各个基站上的跨层干扰产生的中断概率作为跨层切换的决策因素；

（2）采用基于干扰估计的跨层切换机制来减小同频跨层干扰：通过对宏蜂窝用户MUs进行功率控制实现功率分配并采用跨层切换机制，根据同频干扰分析结果以及所设置的切换阈值对跨层切换作出决策，移动终端根据跨层切换决策完成跨层切换过程来消除同频跨层干扰；将跨层切换问题描述为一个优化问题，并基于用户信号干扰噪声比SINR门限值来决策跨层切换的执行；

（3）采用基于联合信道和功率分配的抑制同频干扰的资源分配方法来减小同频层内及小区内干扰：对毫微微蜂窝用户（Femtocell Users，FUs）进行联合信道和功率分配，通过最大化毫微微蜂窝用户FUs的和速率得到最优的信道分配和功率分配方案，来消除同频跨层和层内干扰；将基于联合信道和功率分配的抑制同频干扰的资源分配问题描述为另一个优化问题，并采用比例公平调度算法得到信道分配的最优解和采用加权注水算法得到功率分配的最优解；

（4）对基于联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法进行性能评估，得到毫微微蜂窝用户的和速率与可用子信道数目、容纳的用户数目以及部署的毫微微蜂窝数目的变化情况，并根据评估分析结果为毫微微蜂窝中的资源分配、容量约束以及毫微微蜂窝的部署提供反馈信息。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：本发明提出的基于宏蜂窝-毫微微蜂窝Macro-Femto网络联合信道和功率分配的同频干扰抑制方法，从资源管理的角度出发，引入基于分布式干扰估计的跨层切换机制和基于抑制干扰的资源分配算法，采用资源分配的方式来抑制Macro-Femto网络中的同频干扰，通过优化信道和功率的分配实现宏蜂窝-毫微微蜂窝Macro-Femto网络资源的共享，提高网络性能。

附图说明

图1为本发明实施例的方法框图；

图2为本发明实施例的宏蜂窝-毫微微蜂窝Macro-Femto网络同频干扰切换场景示意图；

图3为本发明实施例的宏蜂窝-毫微微蜂窝Macro-Femto网络同频干扰分析模型示意图；

图4为本发明实施例的抑制同频干扰的切换过程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。