一种基于干扰保护区域的干扰协同方法技术

本发明专利技术公开了一种基于干扰保护区域的干扰协同方法。本发明专利技术包括如下步骤：步骤1、对每一个需要基站服务的用户，根据用户覆盖概率P大于门限值β来计算用户的干扰保护半径r0；步骤2、以用户为中心，干扰保护半径为半径的圆形区域为用户的干扰保护区域；步骤3、将宏基站和所有小型基站的可用无线资源集合记为Ω，当前用户干扰保护区域内部的基站已占用的无线资源记为R，其中，则当前用户的可用无线资源只能从无线资源集合Ω\R中选取，即当前用户的干扰保护区域内部的小型基站不能与当前用户的主服务基站共享无线资源。本发明专利技术能够有效抑制同频干扰，提高频谱利用率，提高系统覆盖概率；同时提高用户的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别涉及一种无线同构或异构网络的干扰协同方法。其多址接入技术可以是频分多址(Frequency Division Multiple Access：FDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：OFDMA)等多址技术。
技术介绍
近年来，移动通信行业面临着大幅度发展的契机，第四代(4G)系统在全球范围内逐渐得到商用，第五代(5G)移动通信技术也得到各研究组织、移动通信运营商、国际标准化组织的重视。从业界对5G的愿景来看，5G将具有超高的频谱利用率和能效，在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级或更高，其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。为了实现5G的愿景和目标，5G在无线网络方面，将采用更灵活、更智能的网络架构和组网技术。其中，在原有宏蜂窝的基础上增加各种不同类型基站的超密集异构网络，可以有效的提高网络容量、增大系统覆盖概率，已经成为未来移动通信系统网络架构的发展方向之一。在密集异构网络中，网络的密集化使得网络节点离终端更近,带来了功率效率和频谱效率的提升。但是，这种共享频谱的方式引起了同覆盖的各节点之间的干扰问题，尤其是宏基站对小型基站中用户下行接收的干扰，以及宏基站边缘大功率终端用户对附近小型基站的干扰。如何解决这些干扰带来的性能损伤，是一个需要深入研究的重要问题。干扰协同是抑制干扰的有效措施之一。因此，本专利技术中，提出一种以用户为中心的干扰协同方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于干扰保护区域的干扰协同方法，其中进行干扰协同的无线资源包括：频率、时隙、空间等一维或多维无线资源。该方法可以根据用户所处的通信环境，动态的抑制无线资源共享带来的干扰问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：步骤1、对每一个需要基站服务的用户，根据用户覆盖概率P大于门限值β来计算用户的干扰保护半径r0，r0＝y-1(β)； 公式(1)其中：Pm和Pf分别为宏基站的发射功率和小型基站的发射功率，r1为用户与其服务的宏基站之间的距离，λ为干扰的小型基站的密度，σ2为噪声功率，T为信干噪比门限，β为系统要求的覆盖概率门限值；θ为小型基站路径损耗指数；α为宏基站路径损耗指数；步骤2、以用户为中心，干扰保护半径为半径的圆形区域为用户的干扰保护区域；步骤3、将宏基站和所有小型基站的可用无线资源集合记为Ω，如果当前用户干扰保护区域内部的基站已占用的无线资源记为R，其中，则当前用户的可用无线资源只能从无线资源集合Ω\\R中选取。如果当前用户已占用的无线资源记为S，其中，则当前用户干扰保护区域内部的基站的可用无线资源只能从无线资源集合Ω\\S中选取。即当前用户的干扰保护区域内部的小型基站不能与当前用户共享无线资源。步骤1中所述的噪声功率σ2，在干扰受限的系统中取0。所述的小型的基站也可以是宏基站。本专利技术有益效果如下：本专利技术中的基站类型、发射功率可以相同也可以不同，基站的覆盖范围可以是任何形状的覆盖区，包括蜂窝小区。并且，门限值T，系统的覆盖概率要求β可以根据系统实际需求决定，每个用户的门限值可以相同也可以不同。本专利技术能够有效抑制同频干扰，提高频谱利用率，提高系统覆盖概率；同时提高用户的性能。附图说明图1为本专利技术一个实施例。具体的为宏基站-家庭基站两层网络的系统模型，图中有1个宏基站和若干个随机分布的家庭基站，黑色空心圆点表示家庭基站，两个灰色区域分别表示宏用户1和宏用户2的干扰保护区域。具体实施方式根据本专利技术的基本构思，在为用户分配无线资源时，首先确定用户的干扰保护区域，然后找出在干扰保护区域中的基站，让这些基站协同传输以抑制同频干扰。根据本专利技术的一种基于干扰保护区域的干扰协同方法，具体步骤如下：步骤1：对每一个需要基站服务的用户，根据用户覆盖概率P大于门限值β来计算用户的干扰保护半径r0，即P(SINR＞T)＞β计算用户的满足覆盖概率要求的干扰保护区域半径r0，其中SINR由用户服务基站的发射功率Pm，用户与其服务基站的距离r1，干扰基站的密度和干扰基站的发射功率决定。r0＝y-1(β)； 公式(1)其中：Pm和Pf分别为宏基站的发射功率和小型基站的发射功率，r1为用户与其服务的宏基站之间的距离，λ为干扰的小型基站的密度，σ2为噪声功率，T为信干噪比门限，β为系统要求的覆盖概率门限值。θ为小型基站路径损耗指数；α为宏基站路径损耗指数；步骤2：以用户为中心，r0为半径求出用户的干扰保护区域。其中，干扰保护区域由系统的信干噪比门限T，系统的覆盖概率要求β、用户的服务基站的发射功率Pm，用户与其服务基站的距离r1，干扰基站的密度和干扰基站的发射功率综合决定。步骤3：服务基站为用户分配Ω\\R中的无线资源。需要说明：当只需要对频率资源进行分配时，本专利技术就是一种动态的频率分配方案，Ω和R简化为频率集合。当只需要对时隙进行规划时，本专利技术就是一种时隙分配方案，Ω和R简化为时隙集合。即本专利技术是在用户的干扰保护区域内的基站进行干扰协同。本专利技术中的基站类型、发射功率可以相同也可以不同，基站的覆盖范围可以是任何形状的覆盖区，包括蜂窝小区。并且，门限值T，系统的覆盖概率要求β可以根据系统实际需求决定，每个用户的门限值可以相同也可以不同。实施例1：下面参照附图并结合本专利技术的优选实施例来描述本专利技术的一种基于干扰保护区域的干扰协同方法。本实施例中仅对频率资源进行复用分配，此时Ω和R简化为频率集合，Ω为整个系统的可用频率集合。参见图1，本专利技术中宏基站-家庭基站二层网络的宏用户的干扰保护区域划分方法和频率资源分配方法。可以根据本专利技术提出的方法设计任意层的用户的干扰保护区域和无线资源分配，从而解决多层异构网络的干扰抑制问题。步骤1：根据P(SINR＞T)＞β计算宏用户的满足覆盖概率要求的干扰保护区域半径r0＝y-1(β)，其中Pm和Pf分别为宏基站的发射功率和家庭基站的发射功率，r1为用户与其服务的宏基站之间的距离，λ为干扰的小型基站的密度，σ2为噪声功率，T为信干噪比门限，β为系统的覆盖概率要求。θ为家庭基站路径损耗指数；α为宏基站路径损耗指数；步骤2：以用户为中心，r0为半径求出用户的干扰保护区域。其中，干扰保护区域由系统的信干噪比门限T，系统的覆盖概率要求β、用户的服务基站的发射功率Pm，用户与其服务基站的距离r1，干扰基站的密度和干扰基站的发射功率综合决定。不同用户的干扰保护区域大小可能不同。比如，宏用户2的干扰保护区域明显大于宏用户1的干扰保护区域。步骤3：家庭基站1(fBS1)在宏用户1的干扰保护区域内，因此，宏基站与fBS1进行干扰协同。步骤4：宏基站为宏用户1分配Ω\\R中的无线资源，这里R表示fBS1占用的无线资源。本专利技术中的基站类型、发射功率可以相同也可以不同，基站的覆盖范围可以是任何形状的覆盖区，包括蜂窝小区。并且，门限值T，系统的覆盖概率要求β可以根据系统实际需求决定，每个用户的门限值可以相同也可以不同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于干扰保护区域的干扰协同方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、对每一个需要基站服务的用户，根据用户覆盖概率P大于门限值β来计算用户的干扰保护半径r0，r0＝y‑1(β)； 公式(1)其中：Pm和Pf分别为宏基站的发射功率和小型基站的发射功率，r1为用户与其服务的宏基站之间的距离，λ为干扰的小型基站的密度，σ2为噪声功率，T为信干噪比门限，β为系统要求的覆盖概率门限值；θ为小型基站路径损耗指数；α为宏基站路径损耗指数；步骤2、以用户为中心，干扰保护半径为半径的圆形区域为用户的干扰保护区域；步骤3、将宏基站和所有小型基站的可用无线资源集合记为Ω，如果当前用户干扰保护区域内部的基站已占用的无线资源记为R，其中，则当前用户的可用无线资源只能从无线资源集合Ω\R中选取。如果当前用户已占用的无线资源记为S，其中，则当前用户干扰保护区域内部的基站的可用无线资源只能从无线资源集合Ω\S中选取。即当前用户的干扰保护区域内部的小型基站不能与当前用户共享无线资源。

【技术特征摘要】
1.一种基于干扰保护区域的干扰协同方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、对每一个需要基站服务的用户，根据用户覆盖概率P大于门限值β来计算用户的干扰保护半径r0，r0＝y-1(β)； 公式(1)其中：Pm和Pf分别为宏基站的发射功率和小型基站的发射功率，r1为用户与其服务的宏基站之间的距离，λ为干扰的小型基站的密度，σ2为噪声功率，T为信干噪比门限，β为系统要求的覆盖概率门限值；θ为小型基站路径损耗指数；α为宏基站路径损耗指数；步骤2、以用户为中心，干扰保护半径为半径的圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：许方敏，陈宇杨，章坚武，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33