[发明专利]一种联合不对称接入和无线携能通信的干扰协调方法

权利要求书

1.一种联合不对称接入和无线携能通信的干扰协调方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建一个由宏蜂窝和微蜂窝构成的超密异构网络，以及动态分配用户的上行链路和下行链路的子帧，其中用户只能选择接入单个的宏蜂窝或者微蜂窝；

2)对于每一个宏蜂窝，在其覆盖的区域内微蜂窝和用户测量信道状态和干扰状态，将结果上报给宏蜂窝，宏蜂窝计算后进行干扰协调；

3)对于每一个用户，只能选择接入单个的宏蜂窝或者微蜂窝，下行的接入根据在整个带宽计算接收到的下行信号强度，分别选择一个宏蜂窝和一个微蜂窝作为候选接入基站的集合，上行根据接收的信号强度确定接入的基站，计算候选宏蜂窝和微蜂窝之间参考信号接收功率(RSRP，reference signal received power)的差异，即差值其中，和分别为宏蜂窝和微蜂窝的参考信号接收功率；

4)首先构造一个基于交替乘子法ADMM的迭代算法，采用n步的结果更新n+1步的变量，对每个i∈P∪M，即i属于微基站P和宏基站的集合，将x_i、z_i和y_i进行更新，其中x_i表示的局部宏基站和微基站的空白子帧和接入偏差的更新，z_i表示的全局宏基站和微基站的空白子帧和接入偏差的更新，主要是限定宏基站和微基站之间空白子帧和接入偏差更新一致性，而y_i表示宏基站和微基站的空白子帧和接入偏差的对偶变量；

5)对于每一个微蜂窝，优化x_p变量，其包含两个分量分别为分配给微蜂窝的几乎空白子帧(ABSs子帧)数目x_p[θ_p]和用户下行接入基站参考功率的偏移量x_p[v_p]，利用二分法，根据∈_u从对用户进行排序，其中表示接入微蜂窝p的所有用户，包括接入微蜂窝p的用户的上行链路和下行链路，表示接入微蜂窝p的所有边缘用户的下行链路；将排序列表中的第j个用户表示为用户j，从空的用户排序列表开始(j＝0)进行带宽资源b_A和b_nA的分配，从空的用户排序列表开始，即j＝0，对于任何的b_A和b_nA，本发明有h(0；b_A；b_nA)＝0，将第j个用户作为门限地将可用资源划分为两个部分来解决问题，然后单独解决每个部分的资源分配；

6)优化宏蜂窝中的Π(x_m)＝1+|I_m|，其中x_m表示宏基站m的局部变量集合，为宏基站非几乎空白子帧B_m和与该宏基站m在同一个干扰空间中的微基站的信号强度的接入偏差v_s，即x_m：＝{B_m∪v_s|v_s∈I_m}，|I_m|表示与宏蜂窝相邻的收到其干扰的微蜂窝集合，即对于某一个宏基站m，与该宏基站存在干扰的宏基站和微基站的集合，对于每一个宏蜂窝，将所有分配给宏蜂窝m的用户划分为1+|I_m|组，则第0组其中包括上行链路接入宏蜂窝m的用户以及下行链路接入宏蜂窝的中心用户第j组是边缘用户其下行链路在I_m中接入宏蜂窝m或者第j个相邻微蜂窝(p_j)，当宏蜂窝ABSs子帧数目x_m[θ_m]确定，总的可用资源单元的数量为(N_sf-x_m[θ_m])B，对于x_m[v_p]，优化一次只会影响一个用户组在下行链路获得的增益，分组策略允许本发明通过枚举比x_m[θ_m]更小的整数值，其中x_m[θ_m]取值范围为0至N_sf，不超过现有的4G/5G标准建议的几乎空白子帧最大的数目N_sf＝40来减少搜索空间，将q_r(A，b)定义为在A(u∈A)中对用户进行资源分配；

7)计算资源分配函数q₁，q₂，q_r，利用二分法计算给定的用户组A_j，从一开始按照∈_u(RSRP差值)对用户进行排序，描述宏蜂窝的二分法，用于分配到效用函数A_j(j；b_A；b_nA)，将第一个通过应用q₂和第二个通过应用q₁部分分别分配给宏蜂窝和微蜂窝，得到q₁(b)的所有可能值，依据现有的4G/5G标准不超过40个值，从而优化问题P2；

8)根据上述方法求得用户接入不同基站的配置，估算了携能传输的比例ρ的系统效用，其中携能传输的比例ρ为下行传输能量中不同的能量转化为用户上行的发射功率，确定联合用户接入和携能传输比例ρ以提供最佳性能。