[发明专利]功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法和设备

说明书

本公开提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法以及该方法所涉及的终端设备和网络设备。该无线网络包括干扰排序器和用于多个业务中的每个业务的发射机和接收机，并且该多个业务中的每个业务可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。一种方法包括：在每个业务的发射机处：接收该业务的接收机测量所得的该业务的归一化的干扰与噪声总功率；获取与该链路相对应的SINR目标值并确定与该SINR目标值相对应的业务类型；以及根据所获取的该SINR目标值和该业务的该归一化的干扰与噪声总功率，来更新该发射机的发射功率。

技术领域

本公开涉及无线通信领域，更具体而言涉及一种在无线网络中进行功率控制和信干噪比(SINR)分配的联合快速优化的方法以及该方法所涉及的终端设备和网络设备。

背景技术

发射功率控制已经被证明是一种有效且实用的方法，可保证无线网络为具有各种不同服务质量(QoS)要求的用户业务提供可靠服务。通常，功率控制在满足对每个业务的SINR要求的前提下最小化功率成本。对于容忍延迟的业务，分配给一个链路的SINR目标可能根据其信道变化而动态改变以获得更高的系统吞吐量和/或更低的功率成本。

对于一个通过共享同一信道传输信号的N个链路组成的无线网络而言，每个链路可支持多种业务类型的传输，所述多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标。为了保证系统总效用不变，同一时刻一种类型业务只能被一个链路所传输，因此这里N！种业务类型分配方式，也就是有N！种SINR排列(分配方式)。每种SINR排列代表一种特定的以一对一的形式针对该N个链路的SINR目标分配，并且不同的SINR分配意味着为了维持该SINR目标所耗费的发射功率开销的不同。在实际应用中，从所有SINR排列中找到使得总功率成本最小的最佳SINR分配是非常有利的。SINR排列仅仅交换所有链路之间的SINR目标，并且从系统角度来看保持相同的系统总吞吐量和速率分布。这种功率控制和SINR分配的联合优化涉及一个混合整数线性规划(mixed-integer linear programming)问题，其复杂度是NP难的。

从数学上可以证明，功率控制和SINR分配的联合优化问题可以通过穷尽搜索所有可能的SINR排列而得到全局最优解。这种穷尽求解方法需要处理N！个独立的给定SINR排列下的功率控制问题。由于N较大时，N！远大于e^N，例如8！＝40320。这表示枚举法的计算复杂度在实际应用中是不可接受的。理论上，该问题是NP难的。

发明内容

当前已有的具有可容忍的复杂度的最佳方案是通过缩小搜索空间来实现的。然而，该方法仍然存在诸多问题，例如不可接受的性能损失，以及面临功率分配不可行的SINR分配问题，等等。

为了至少部分地解决上述以及其他潜在问题，本公开提出了一种用于在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法，其以较低的复杂度和非常低的计算开销实现了逼近上述问题全局优化的快速算法。

根据本公开的第一个方面，提供了一种在无线网络中进行功率控制和SINR分配的联合快速优化的方法。该无线网络包括干扰排序器和用于多个链路中的每个链路的发射机和接收机，并且该多个链路中的每个链路可支持多种业务类型的传输，该多种业务类型按照其所需服务质量的不同分别定义有相应的SINR目标，多个SINR目标按照第一顺序排序为第一序列。该方法包括在每个链路的发射机处：接收该链路的接收机测量所得的该链路的归一化的干扰与噪声总功率；获取与该链路相对应的SINR目标值并确定与该SINR目标值相对应的业务类型，该SINR目标值是根据该第一序列和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率在第二序列中的位置确定的，该第二序列是该多个链路的归一化的干扰与噪声总功率按照第二顺序排列所得到的；以及根据所获取的该SINR目标值和该链路的该归一化的干扰与噪声总功率，来更新该发射机的发射功率。