[发明专利]一种基于干扰管理的宏基站与家庭基站联合资源分配方法

摘要

本发明的目的在于提供一种基于干扰管理的宏基站与家庭基站联合资源分配方法。该发明基于启发式动态分簇方法对宏用户和家庭基站进行联合信道分配，在对家庭基站进行分簇的同时有效的降低了家庭基站系统与宏蜂窝系统之间的跨层干扰。在保证宏用户和家庭用户QoS的约束条件下，构建了以最小化家庭基站发射功率为目标的最优化问题，用次梯度法解优化问题。该方法降低了家庭基站系统干扰，减小了家庭用户中断概率，并提高了家庭基站能量效率。

主权项

一种基于干扰管理的宏基站与家庭基站的资源分配方法，其特征包括以下步骤：步骤1：建立家庭基站与宏基站系统干扰模型图，并对家庭基站进行分簇；设系统总信道数为M，将M个家庭小区簇Cn，n＝1,2,...,M所组成的集合记为Cf，设宏用户集合为Mu，对宏用户按到宏基站的增益大小降序排列，依次分配信道，排列后宏用户集合记为Mu′；步骤2：进行宏小区与家庭小区联合信道分配，每次从集合Mu′中依次选取一个点u，对Cf中每个簇Cn，分别计算簇内家庭基站对宏用户u干扰总和选出给家庭小区簇n*分配和宏用户u相同的信道，并从集合Cf中删去簇n*，从集合Mu′中删去宏用户u，直至Mu′变为空集，信道分配完成；其中，m表示宏用户序号，n表示信道序号，家庭基站j对家庭用户i的增益为家庭基站i在信道n上发送功率为其中i＝1,2,...,，N0表示噪声的功率谱密度，BW表示每资源块的信道带宽；为家庭基站i与宏用户u之间的增益；步骤3：将家庭基站的功率控制问题建模为如下凸优化问题：表示宏基站在信道n上发送功率，表示宏基站与家庭用户i之间在信道n上的增益，该凸优化问题的拉格朗日表达式为：其中，i表示本家庭小区序号，j表示干扰家庭基站序号，k表示宏用户序号，n表示信道序号，家庭用户i在信道n上与本家庭基站间增益为家庭基站j对家庭用户i的增益为宏基站与家庭用户i之间增益为家庭基站i到宏用户k之间增益为宏基站对宏用户k的发送功率为家庭基站i在信道n上发送功率为其中i＝1,2,...,，N0表示噪声的功率谱密度，BW表示每资源块的信道带宽，表示信道n上发送信号的家庭基站的个数，表示家庭用户信噪比门限，表示宏用户所受干扰的门限值，由于宏基站给每个宏用户分配一个信道，而宏基站与家庭基站共用信道，则宏用户k所受干扰为共信道家庭基站对它的跨层干扰为λi,n和vn均为拉格朗日乘子；步骤4：定义α和β分别是vn和λi,n正的迭代步长，初始化λi,n(0)、vn(0)、α(0)和β(0)，令t＝0；步骤5：计算为家庭基站i与宏用户n之间的增益；为宏基站在信道n上发送功率，表示宏基站与家庭用户i之间在信道n上的增益；步骤6：计算步骤7：若小于一个给定的常数ε，则迭代完成，即为家庭基站的最优发送功率；否则，令t＝t+1，转步骤5。