CN102742188B - 用于消减小区间下行干扰的分布式资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种简单的分布式动态资源复用形式。与静态的软分数频率服用(SFFR)相比，该分布式动态资源复用形式更能够适应多变的网络环境，且提高了频谱的利用率。本技术方案复杂度低，且信令开销十分有限，不会产生显著的延时。由于各个基站在进行资源分配时不再盲目追求本小区的性能最大化，而是考虑由本小区的资源分配行为对邻小区的影响，于是本技术方案能够更有效地消减小区间干扰。此外，本技术方案与多扇区梯度(MGR)算法相比，需要在基站之间交互的信道质量指示(CQI)的信息量更少。本技术方案借小区间必要的信息交互，能够带来比不进行小区间交互的扇区自主(SA)算法更佳的系统表现。

Description

用于消减小区间下行干扰的分布式资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的干扰消减，尤其涉及用于消减基站间下行信道干扰的资源分配方法和装置。

背景技术

在基于OFDMA或SC-OFDM的无线通信网络中，为了消减小区间的干扰，业界尝试了多种解决方案，其中包括：

软分数频率复用（SFFR），TSG-RAN WG1#41,R1-050507,Huawei,"Soft Frequency Reuse Scheme for UTRAN LTE,"Athens,Greece,May2005；TSG-RAN WG1#42,R1-050841,Huawei,"FurtherAnalysis of Soft Frequency Reuse Scheme,"London,UK,September2005。

SFFR将可用的资源集合例如频谱分为多个子集，小区内的可用频率对于位于小区中心附近的移动终端都是可用的，但是，对于位于小区边缘的移动终端，它所能使用的仅是其中的一些频率子集。在各个小区中，分别用于分配给小区边缘的移动终端的频率相互之间是正交的，从而可以避免小区间干扰。SFFR的一种典型应用是在此基础上为小区中心附近的移动终端分配较小的发射功率，并为小区边缘的移动终端分配较大的发射功率，也即基站自身的下行发射功率的分配。

SFFR存在一些问题，包括：由于相邻或相近的小区中的基站分配给小区边缘的移动终端的频率都是不重叠的，尽管这种正交的关系实现了有效的小区间干扰抑制，但是也明显地降低了频谱的使用效率。另外，虽然信道状况等具有时变性，但在几个相邻小区之间的频率子集分配方式却是静态的，不会随信道状况的变化而变化。再有，小区中心与小区边缘的移动终端的频率和功率分配时的参数选择采用的是经验主义的方式，这使得SFFR在很多场景中的效率并不令人满意。

基于吞吐量边界效应（TMU）的资源分配，G.Li and H.Liu,"Downlink Radio Resource Allocation for Multi-Cell OFDMA System,"IEEE Transactions on Wireless Communications,pp.3451-3459,December2006。

基于TMU的资源分配解决方案旨在通过资源分配来最大化系统整体的吞吐量。具体地，由无线网络控制器（RNC）来以一种集中式的方式来估计各个移动终端在与不在时系统分别的吞吐量，进而从中选择能够最大化系统吞吐量的移动终端。

现有的基于TMU的资源分配方案并不完美。例如，由于通过一个RNC来对其下辖的多个小区进行集中式的调度和资源分配，这将要求对现存的网络架构做很大的改动，另外，即使花费较多的资金为RNC配备强大的处理器，其仍会成为整个系统的瓶颈而带来较大的延时。此外，这种方式在基站与移动终端之间的空中接口带来了比较明显的信令开销。再有，由于在频谱上采用均等的功率分配方式，因此，无法最大化频率增益。最后，现有的基于TMU的资源分配方式由于其启发式（heuristic）和贪婪的特点而难成最优的解决方案。

多扇区梯度（MGR）以及扇区自主（SA）算法，A.Stolyar and H.Viswanathan,“Self-organizing Dynamic Fractional Frequency Reuse forBest-effort Traffic Through Distributed Inter-cell Coordination,”IEEEINFOCOM,pp.1287-1295,April2009；A.Stolyar and H.Viswanathan,“Method of Dynamic Resource Allocations in Wireless Systems,”USPatent Application No.20090003266。

MGR和SA算法都是通过调整基站在不同频带（sub-band）上的发射功率来追求整个网络效应的局部最大化，它们都是动态的小区间干扰协作（ICIC）方案。

MGR与SA算法进行适应于邻小区的无线环境的动态资源分配，这里的邻小区的无线环境包括时变的小区布局（cell layout）、移动终端的分布以及流量负荷，同时，一个小区的基站在进行这种动态资源分配时，又是独立于邻小区的频率分配的，因此，本小区为实现功率分配，必须为各个频带分别执行虚拟调度（virtual scheduling）或阴影调度（shadow scheduling），而虚拟调度或阴影调度给基站带来了十分可观的运算量，进而导致了较大的延时。

发明内容

基于对现有技术的上述认识，希望在本申请中提供一种分布式的解决方案，其信令开销比较有限且实现复杂度较低。

根据本发明的一个具体实施例，提供了一种在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配方法，包括以下步骤：一个获得步骤，其中，所述基站获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息；一个确定步骤，其中，所述基站确定所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系；一个分配步骤，其中，所述基站根据所确定的关联关系及所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在所述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率。

进一步地，上述的确定步骤根据以下各项中的一项来确定关联关系：a.所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配使得在所述基站所在小区内实现的吞吐量与由此所带来的所述至少一个其它基站所在小区内的吞吐量下降之和较大；b.所述基站在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较为敏感的各个频带上分配较小的下行发射功率或不分配，而在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较不敏感的各个频带上分配较大的下行发射功率。

进一步地，上述方法还包括以下步骤，从而使本基站能够帮助其其它基站进行同样的分布式资源分配：

调度步骤，其中，所述基站在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在所述至少一个频带上分别服务的各个移动终端；获取步骤，其中，所述基站获取与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息，其表示所述基站在上述至少一个频带上所承受的干扰强度；发送步骤，其中，所述基站将所获取的与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息发送给所述至少一个其它基站中的相应基站。

根据本发明的另一具体实施例，提供了一种在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配装置，包括：一个获得装置，用于获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息；一个确定装置，用于确定所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系；一个分配装置，用于根据所确定的关联关系及所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在所述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率。

进一步地，确定装置根据以下各项中的一项来确定所述关联关系：a.所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配使得在所述基站所在小区内实现的吞吐量与由此所带来的所述至少一个其它基站所在小区内的吞吐量下降之和较大；b.所述基站在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较为敏感的各个频带上分配较小的下行发射功率或不分配，而在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较不敏感的各个频带上分配较大的下行发射功率。

进一步地，上述分布式资源分配装置还包括以下子装置，用以帮助其其它基站进行同样的分布式资源分配：调度装置，用于所述基站在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在所述至少一个频带上分别服务的各个移动终端；获取装置，用于获取与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息，其表示所述基站所在小区在上述至少一个频带上所承受的干扰强度；发送装置，用于将所获取的与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息发送给所述至少一个其它基站中的相应基站。

根据本发明的又一具体实施例，提供了一种基站，其中，包括上述的用于消减小区间的下行信道干扰的分布式控制装置。

有利地，本发明各个实施例的解决方案可以将被应用于各个基站中，而非仅用于某个特殊的基站中，于是，每个基站分别考虑其资源分配特别是功率分配对于相邻小区的影响，或者综合考虑其功率分配所带来的收益例如所实现的吞吐量与因此对相邻小区的影响，从而找到最优的功率分配结果，再进行分配。

本发明提供了一种简单的分布式动态资源复用形式，与静态的SFFR相比，更能够适应多变的网络环境，且频谱的利用率被大大提高。不仅如此，本发明中的解决方案复杂度低，且信令开销十分有限，不会产生明显的延时。重要地，由于各个基站在进行资源分配时不再利己地盲目追求本小区的性能最大化，而是兼顾考虑本小区的资源分配行为对邻小区的影响，于是能够更行之有效地消减小区间干扰。此外，本发明与MGR算法相比，需要在基站之间交互的信道质量指示（CQI）的信息量更少，并且不用对各个频带分别进行复杂的虚拟（阴影）调度，同时，本发明借小区间必要的信息交互，能够带来比不进行小区间交互的SA算法更佳的系统表现。

附图说明

通过以下结合附图对本发明至少一个非限定性实施例所作的描述，本发明的其它特点、优势将会显得更为清楚和明显。其中：

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的网络结构简图；

图2-图3示出了根据本发明的一个具体实施例的在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配方法的流程图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配装置的框图。

在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的技术特征。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的非限定性实施例进行介绍。首先参看图1，其中示出了本发明的一个典型的应用场景，基站2、3分别位于小区0、1的中心，而移动终端4和5则分别位于这两个小区的边缘。为了更有针对性，各个基站与移动终端之间的下行信道均由相应基站与移动终端各自的附图标记组成，也即，基站2与移动终端4之间的下行信道24，基站2与移动终端5之间的下行信道25，基站3与移动终端4之间的下行信道34，以及基站3与移动终端5之间的下行信道35。另外，图中为简明起见省略了基站之间的回传链路（backhaul link），为了类似的目的，图中仅示出了这样的两个相邻的小区及其中的网元，本领域技术人员理解，本发明完全适用于在2个以上小区之间消减干扰的情况。

于是，如果基站2选择了移动终端4，基站3选择了移动终端5，而二者所用的频带又是相同的，信道25与信道34就会造成小区0、1在这个频带上的相互干扰。

为了避免这一问题，根据本发明的一个具体实施例，提供了一种在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配方法，其总体流程如图2所示，并以图1所示基站2为例，该方法包括以下步骤：

一个获得步骤S21，其中，基站2获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息。

一个确定步骤S22，其中，基站2确定上述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与基站2在上述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系。

一个分配步骤S23，其中，基站2根据所确定的关联关系及上述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在上述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率。

为了方便理解，对其中涉及的一些概念解释如下：

小区间干扰：参看图1，对移动终端5而言，信道25上的下行信号应视为干扰，本文中称为小区0对小区1产生的干扰，同样，对移动终端4而言，信道34上的下行信号也视为干扰，即小区1对小区0所产生的干扰。当然，本发明并不排除非相邻小区之间也会产生干扰，更不排除其解决方案对这种情形的适用。

分布式调度、分布式资源分配：在背景技术部分曾提到在现有的基于TMU的资源分配解决方案中，由位于多个基站上游的RNC来进行集中式的调度和资源分配，也即，无论是基站对移动终端的选择，再到为所选的移动终端分配资源，其决定权都在于RNC，是谓集中式调度和资源分配。与之相对应的，根据本发明的至少一个实施例，这种移动终端的选择和之后的资源分配都下放至各个基站，称为分布式调度和分布式资源分配。

干扰强度的相关信息：以基站2对移动终端5所造成的下行信道干扰为例，在本发明的实施例中，干扰强度可以由被干扰方例如移动终端4接收到的来自干扰源（干扰方）例如基站3的下行信号的强度如RSSI来表示，同样，这种干扰的强度也可以由其它的物理量来表示，这些物理量或许并不等同于干扰强度，但对干扰强度仍具指示性或代表性。在本文中，将能够直接等同于干扰强度和那些能够表征干扰强度的物理量统称为干扰强度的相关信息。

至少一个其它基站：在本发明的实施例中，一个基站的下行功率分配需要考虑因此对相邻或相近小区所带来的影响，为此，这个基站需要这些小区中的基站提供一些信息以供参考。对于每个基站，它需要考虑的至少一个基站所构成哦集合可以预先配置并静态地维持，也可以根据网络中的特殊变化例如小区的重划或基站的变迁而发生改变。例如，如图1所示，对基站1而言，与之相对应的至少一个基站可以仅包括基站3，也可以进一步包括图中未示出的其它小区中的基站。上述描述同样适用于基站3及图中未示出的基站。优选地，多个相互间干扰较为明显的基站互为本文所谓的其它基站。

其中，若以一个正整数J表示小区0与小区1复用的频带总数也即本文中提及的至少一个频带的总数，j=1,…,J表示一个具体的频带，根据本发明的一个具体实施例，针对至少一个频带中的任一频带j，任一其它基站例如基站3所发来的干扰强度指示信息包括以下信息：基站3为该频带j所选择的移动终端例如移动终端5与基站2之间的下行信道的增益，其基于基站3在该频带j上所选择的移动终端5接收到的来自基站2的下行信号的强度来确定；基站3所在小区在一个时间段内在该频带j上所受到的干扰噪声总和，不失一般性地，上述的一个时间段可以包括过去的多个调度周期，其中一个调度周期可以是一个或多个传输时间间隔（TTI）。

具体地，如在现有技术中常用的，基站2在公共信道上广播导频信号，其它基站所辖的各个移动终端包括移动终端5会对这一导频信号的接收质量进行确定，例如以RSSI所表征，以移动终端5为例的移动终端将对该导频信号的接收质量报告给其归属的基站如基站3，归属基站根据该接收质量计算出基站2与相应移动终端之间的下行信道的增益，并将其提供给基站2。可选地，经过适当的配置，移动终端可以自己计算上述的增益，再报告给归属基站。

通过以上描述已经可以看出，一个可能造成干扰的基站2为了进行适当的功率分配，根据本发明的至少一个实施例，它需要来自其它基站的参考信息。鉴于基站2不但可能对其它小区中的移动终端造成干扰，基站2与其所辖的移动终端例如移动终端4也同样可能受到其它基站发出的下行信号的干扰，为此，基站2如图3所示的各个步骤来向其它基站提供所需的信息。本领域技术人员理解，其它基站也是通过图3所示的流程来为基站2提供所需的干扰强度指示信息的。本领域技术人员还应理解，图3所示的流程与图2所示流程相对独立。

图3所示流程包括以下三个步骤，分别是：

调度步骤S31，其中，基站2在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在至少一个频带上分别服务的各个移动终端，这些移动终端包括移动终端4以及图中没有示出的小区0中的其它移动终端。在此，基站2可以使用各种现有的或今后才被提出的单小区调度手段，典型地如比例公平（PF）调度，对于一个频带j，基站2可以根据下式选择相应的移动终端：

$i_j^{*}={\arg \max }_i\frac{R_{i,j}}{{\stackrel{\‾}{R}}_i}---\left(1\right)$

其中，选择令

最大的那个移动终端i，R_i,j表示移动终端i在频带j上的即时数据率，而

表示移动终端i在过去一个时间段内的平均吞吐量。

获取步骤32，其中，基站2获取与该基站所在小区0相对应的干扰强度指示信息，其表示小区0在上述至少一个频带上所承受的干扰强度。具体地，基站2所在小区0内的各个移动终端接收来自其它基站的导频信号，并将对导频信号的接收强度报告给基站2，由基站2由此计算出相应的其它基站与报告接收强度的移动终端之间的下行信道增益，如上所述，该增益也可以由移动终端自行计算并上报给基站2。另外，基站2还计算过去一个时间段内例如一个超帧内本小区0在频带j上所受的干扰噪声总和，其具体可以为一个加权和

j＝1,…J,k∈κ。

发送步骤33，其中，基站2将所获取的与小区0相对应的干扰强度指示信息发送给至少一个其它基站中的相应基站。例如，基站2将基站3与移动终端4之间的下行信道增益发送给基站3，将图中未示出的另一基站与移动终端4之间的下行信道增益发送给该另一基站。此外，基站2所在小区0在过去一个时间段内所受到的干扰噪声总和被发送给至少一个其它基站中的各个基站。

上述介绍的基站之间的信令交互一般通过基站之间的回传链路进行。

上文中，已对基站之间的信令交互做了较为详细的介绍，下面继续对图2中所示的确定步骤S22的描述。

为了最终确定各个频带上所分配的下行发射功率，基站2除了参考其它基站所提供的与小区间干扰相关的信息，还要在两者之间建立关联关系。这种关系或称确定方式一般以预存信息的方式配置在基站2处。在本发明的不同实施例中，上述二者之间的关联关系取决于不同内容：

第一实施例：该关联关系为以下目的----基站2在至少一个频带上的下行发射功率分配使得在基站2所在小区0内实现的吞吐量与由此所带来的至少一个其它基站所在小区内的吞吐量下降之和较大，下文中还会结合公式对这一目的做更详细的解释。

第二实施例：该关联关系为以下目的----基站2在至少一个其它基站所在小区对来自基站2的干扰较为敏感的各个频带上分配较小的下行发射功率或不分配，而在至少一个其它基站所在小区对来自基站2的干扰较不敏感的各个频带上分配较大的下行发射功率。

其中，基站可以根据当时的信道质量，小区间干扰以及运算的复杂度等实际情况来从选择其一用于本次的功率分配。

以下是对第一、第二实施例的详细介绍。其中，尽管主要以OFDAM链路的讨论为主，但本领域技术人员理解本发明的各个实施例完全可以适用于包括SC-FDMA的多种其它网络环境。

第一实施例

第一实施例将通过资源尤其是功率的分配来实现TMU的最优化，本领域技术人员通过阅读下文可以理解，本发明第一实施例中的这种分布式的解决方案与传统的采用集中式调度和资源分配的基于TMU的解决方案是完全不同的两种方案。区别之一在于，在第一实施例中，TMU对应于基站2在本小区内的功率分配所实现的数据率（data rate）与由此所导致的其它小区内的数据率降低之和，并追求这样的TMU的最大化。通过分布在各个小区内的TMU的分别最大化，实现系统整体容量的优势提升。第一实施例中的小区0中的TMU可以由式（1）表示，其中等号左边表示的是该小区内的TMU，等号右边第一项表示在小区0内实现的数据率，一般为正值，第二项表示因小区0内的功率分配动作所带来的其它小区的数据率损失，一般为负值，两者的代数和就表征了小区0内的功率分配对于网络整体的数据率贡献，当然这一贡献未必为正值。

$U\left(R_{i,j}\right)=R_{i,j}^{+}+R_{i,j}^{-}---\left(2\right)$

其中，i为移动终端的编号，j为频带的编号。式（1）中等号右边的各项还可以分别由式（2）、（3）来表示：

$R_{i,j}^{+}={\log }_2(1+\frac{P_{i,j}{G}_{i,j}}{N_j})---\left(3\right)$

$R_{i,j}^{-}=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)---\left(4\right)$

其中，P_i,j代表基站2将要在频带j上分配给移动终端i的下行发射功率，G_i,j代表移动终端i与其归属的基站即基站2之间的下行信道增益，N_j代表小区0在过去一个时间段内在频带j上的噪声干扰总和。且在式(3)中，ΔR_k(i,j)表示，由小区0中的基站2为向移动终端i发送下行信号而分配的下行功率所导致的其它小区k中在频带j上的数据率损失，称为邻小区数据率损失(adjacent cell rate loss,ACRL)。本文中，ACRL有至少两种解释，一种是仅限于邻小区，也即，排除对与当前小区不相邻的小区的干扰；一种则不限于邻小区，还可以涉及与当前小区不相邻但仍会产生相互干扰的小区。其中，式（4）可以展开为式（5）：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}+P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)}})-{\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}})\\ ={-\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}{P}_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}(N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}+P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)})}).\end{array}---\left(5\right)$

其中，等号右边的第一项

即考虑了小区0内的基站2的下行发射功率分配之后，一个其它小区k中的新的数据率。而等号右边的第二项

则为不考虑小区0内的基站2的下行发射功率分配时，其它小区k中本来的数据率。具体地，

表示作为干扰源的小区0中的基站2与小区k中被干扰的移动终端i_k之间的下行信道增益；

表示小区k过去一个时间段内在频带j上的干扰噪声总和，其中不包括来自小区0的干扰；

表示小区k内分配在频带j上的下行发射功率，而

则是其它基站k与它在频带j上所选择的移动终端（i_k）之间的信道增益。

可见，式（5）中的ΔR_k(i,j)也即ACRL取决于多个参数，通过式（6）中的逐步近似，ACRL的表达式得以简化：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)>-{\log }_2(1+\frac{1}{N_j^{\left(k\right)}(1/P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}+1/P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)})})\\ >{-\log }_2(1+\frac{P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}})>-\frac{1}{\ln 2}\left(\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_{i,j}.\end{array}---\left(6\right)$

由于ACRL被一再地向更大的方向近似，因此，保守地将小区0对外界的干扰估计为一个较大的值，从而有利于限制小区0的对其它小区的干扰强度。当然，本发明并不限制利用式（6）中间的近似量来直接进行功率分配的解决方案。

通过式（6），ACRL被近似为一个分配功率的线性函数，这个线性函数也是ACRL的上界，即使实际的ACRL未必真的可以取这样大的数值。以下，将ACRL定义为由式（7）表示：

${\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)=-\frac{1}{\ln 2}\left(\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_{i,j}---\left(7\right)$

其中，不难看出括号内的内容正是由单位量的功率分配所带来的小区k内在频带j上的ACRL，于是，由小区0内的基站2在频带j上所分配的单位量的下行发射功率所导致的至少一个其它小区中总的ACRL可以表示为式（8）：

${\mathrm{UACRL}}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}---\left(8\right)$

省略移动终端的编号，各个其它基站所发来的干扰强度指示信息如

和

与基站2最后的功率分配之间的关联关系可以表示为下式：

$\begin{array}{c}f*={\arg \max }_{P_j}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}U\left(R_j\right)\\ ={\arg \max }_{P_j}\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}({\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}\left(\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_j)\end{array}---\left(9\right)$

其中，j为频带的标号且j=1,…J，J为所述至少一个频带的个数，P_j为基站2在频带j上分配的下行发射功率，G_j为基站2与基站2在频带j上所选择的移动终端例如移动终端4之间的信道增益，N_j为基站2所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和，k为其它基站的标号且k=1,…K，K为至少一个其它基站的个数，表示基站2与其它基站k在频带j上所选择的移动终端之间的信道增益，

表示其它基站k所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和。

考虑到基站2自身的发射功率限制，可以再引入式（10）中的限制条件：

$\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_j\≤P_{\max }---\left(10\right)$

于是，式（9）中明确了其它基站提供给基站2的

和

这两项干扰指示信息与最终的功率分配

之间的关联关系，再通过步骤S23中的求解，即可进行功率分配。因此，在实际应用时，步骤S22可以体现为调取预先保存的式（9），步骤S23则是将步骤S21中得到的信息代入式（9）并基于下文来计算和确定在各频带j上最适合的分配功率，并进行功率分配。

下面是步骤S23的几种实现方式，本领域技术人员还可以利用其它的方式来实现步骤S23，且均不脱离本发明的精神并落入随附权利要求书限定的保护范围之内。

一种求解式（9）-（10）的算法是，使用拉格朗日松弛法（Lagrangianrelaxation）将式（10）并入式（9），这一双重优化的求解问题由下式给出：

g^*＝min_λθ(λ)   （11）

$\begin{array}{c}\mathrm{\θ}\left(\mathrm{\λ}\right)={\max }_{P_j}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}\left(\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_j+\mathrm{\λ}(P_{\max }-\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_j)\\ ={\mathrm{\λP}}_{\max }+{\max }_{P_j}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}({\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}{\mathrm{UACRL}}_j{P}_j-{\mathrm{\λP}}_j)\\ ={\mathrm{\λP}}_{\max }+\underset{j}{\mathrm{\Σ}}({\max }_{P_j}{\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}{\mathrm{UACRL}}_j{P}_j-{\mathrm{\λP}}_j)\end{array}---\left(12\right)$

式(12)的解由式（13）-（14）给出：

$P_j^{*}=\max (\frac{1}{{\mathrm{\γ}}_j^T}-\frac{N_j}{G_j},0)---\left(13\right)$

${\mathrm{\γ}}_j^T=\mathrm{\λ}\ln 2+{\mathrm{UACRL}}_j---\left(14\right)$

要找到最合适的拉格朗日因数以最小化双重优化g^*与最初的f^*之间的差别，对λ使用次梯度搜索，该搜索过程如下式所示：

$\mathrm{\λ}(i+1)=\max (\mathrm{\λ}\left(i\right)-s^i{\▿}_{\mathrm{\λ}}^i,0),---\left(15\right)$

其中，sⁱ表示一个正的步长，且满足下式：

$\begin{array}{c}{\lim }_{i\→\∞}{s}^i=0\\ \underset{i=0}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{s}^i\→\∞,\end{array}---\left(16\right)$

表示双重对象θ(λ)关于λ的次梯度。对于式（12）中的双重优化问题，该次梯度是功率限制与给定λ时的总功率之间的差值，由下式表示：

${\▿}_{\mathrm{\λ}}^i=p_{\max }-\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_j^{*}\left(\mathrm{\λ}\left(i\right)\right).---\left(17\right)$

另一种实现步骤S23中的功率分配的方式是迭代地向与最大边界吞吐量效用（M-TMU）相关的频带分配功率，其中，频带j上的M-TMU值如下式：

${\mathrm{\η}}_j={\∂U}_j/{\∂P}_j=\frac{G_j}{N_j+P_j{G}_j}-\frac{1}{\ln 2}{\mathrm{UACRL}}_j---\left(18\right)$

从上式，当任一频带上的功率分配增加或减少时，总的TMU都不再增大，那么功率的调整即可结束。

为了实现最佳的功率分配，可以将M-TMU较小的频带上的功率移至M-TMU较大的频带上，从式（18）可以看出，M-TMU是频带发射功率P_j的单调减函数。此种方法使M-TMU的分布更加均匀，最终，所有频带上的M-TMU变为定值，此种方法可以用以下语句来表示：

$\mathrm{while}\left(\frac{{\mathrm{\η}}_{\max }-{\mathrm{\η}}_{\min }}{|{\mathrm{\η}}_{\max }+{\mathrm{\η}}_{\min }|}\right)>\mathrm{\Δ\ηdo}$

$\mathrm{For}{j}_{\min }=\arg \mathrm{mi}{n}_j\mathrm{\η},P_{j_{\min }}=P_{j_{\min }}-\mathrm{\ΔP};$

$\mathrm{For}{j}_{\max }=\arg m{\mathrm{ax}}_j\mathrm{\η},P_{j_{\max }}=P_{j_{\max }}-\mathrm{\ΔP};$

也即，更新频带j_min和j_max上的M-TMU；

end while

其中，Δη和ΔP均为系统定义的参数。

第二实施例

基站2将在对其它基站的下行传输干扰较大的频带上分配较低或不分配任何功率，而在不致对其它基站的下行传输造成较大干扰的频带上更多地分配下行发射功率。

为了表征上述的干扰，一个非限定性的例子是使用其它小区内的ACRL，不同频带上的ACRL相互独立，于是可以在小区间进行十分有效的资源复用。

考虑小区0对其它小区的干扰问题，则在一个被干扰的小区k中，令移动终端i_k被基站k调度到与移动终端4相同的频带上，于是，由小区0所导致的ACRL可以由下式给出：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{H_j^{\left(k\right)}})-{\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}+P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)}})\\ ={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}{P}_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}(N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}+P_{i,j}{G}_j^{\left(k\right)})})\\ ={\log }_2(1+\left(\frac{P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)\frac{1}{1+\frac{N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}}).\end{array}---\left(19\right)$

其中，

表示作为干扰源的小区0中的基站2与小区k中被干扰的移动终端i_k之间的下行信道增益；

表示小区k过去一个时间段内在频带j上的干扰噪声总和，其中不包括来自小区0的干扰；

表示小区k内分配在频带j上的下行发射功率，

表示小区0内分配在频带j上的下行发射功率，而

则是其它基站k与它在频带j上所选择的移动终端（i_k）之间的信道增益。

于是，小区k在频带j上实现的数据率表示为：

$R_j^{\left(k\right)}={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}),---\left(20\right)$

由式（20）可得：

$1+\frac{N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}=\frac{1}{2^{R_j^{\left(k\right)}-1}}.---\left(21\right)$

当我们将式（21）代入式（19），可以得到：

${\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)={\log }_2(1+\left(\frac{P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)\frac{2^{R_j^{\left(k\right)}}-1}{2^{R_j^{\left(k\right)}}}),---\left(22\right)$

在小区0的所有其它小区中的总的ACRL表示为：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔR}}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\ΔR}}_k(i,j)\\ =\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\log }_2(1+\left(\frac{P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)\frac{2^{R_j^{\left(k\right)}-1}}{2^{R_j^{\left(k\right)}}}).\end{array}---\left(23\right)$

于是，ACRL可以作为确定基站2发射功率的限制因素，也即，限制功率分配对其它小区的负面影响，本例中，在频谱上基于下式分配功率：

${\mathrm{\ΔR}}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\log }_2(1+\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}{P}_j^{\left(0\right)})\≡\mathrm{\ΔR},\∀j.---\left(24\right)$

当然，考虑到基站2本身有限的发射功率，还可以加入式（25）以进一步限制功率的分配：

$\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_j^{\left(0\right)}=P_{\max }---\left(25\right)$

于是，式（24）中明确了其它基站提供给基站2的干扰和

这两项干扰指示信息与最终的功率分配

之间的关联关系，再通过步骤S23中的求解，即可进行功率分配。因此，在实际应用时，步骤S22可以体现为调取预先保存的式（24），步骤S23则是将步骤S21中得到的信息代入式（24）并基于下文加以计算和确定在各频带j上最适合的分配功率，并进行功率分配。

下面介绍三种复杂度较低的算法来实现第二实施例中的步骤S23：

算法1

等式（23）可以变形为：

$2^{{\mathrm{\ΔR}}_j}=\underset{k\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Π}}(1+\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}{P}_j^{\left(0\right)})---\left(26\right)$

这是一个

的κ次多项式，较难求解，为此，对它进行一阶泰勒（Taylor）近似，由下式表示：

${\mathrm{\ΔR}}_j=\frac{1}{\ln 2}\left(\underset{k\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}\right)P_j^{\left(0\right)}---\left(27\right)$

与ACRLΔR_j之间的线性关系极大地简化了小区0内的功率分配过程。另外，由于

基于式（27）的算法实现了旨在限制小区间干扰的保守的功率分配方案。

在式（27）的右侧，括号内的

是由小区0内的单位量的功率分配所导致的ACRL，也称为UACRL。它表征了其它小区对于小区0内的功率分配的敏感度，因此，UACRL可以作为如何在频谱上分配功率的一个因素，这实际上是一种以接收端为中心的解决方案，其中，干扰源的发射功率反比于UACRL，由下式表示：

$P_j^{\left(0\right)}\∝{\left(\underset{k\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}\right)}^{-1}.---\left(28\right)$

基站2基于基站之间的信令交互，获得干扰信道增益

并计算

${\mathrm{UACRL}}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}},\∀j---\left(29\right)$

确定初始的功率等级：

${\tilde{P}}_j={\left(\underset{k}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}\right)}^{-\mathrm{\α}}---\left(30\right)$

再计算功率扩展因子：

$\mathrm{\ζ}=U(\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\tilde{P}}_j-P_{\max })[(P_{\max }/\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\tilde{P}}_j)-{(P_{\max }/\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\tilde{P}}_j)}^{\mathrm{\β}}]+{(P_{\max }/\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{\tilde{P}}_j)}^{\mathrm{\β}}---\left(31\right)$

并根据

来分配功率，其中，

算法2

与边界UACRL相关的权重

显示，高数据率的小区更易受小区间干扰的影响，令

来释放它，式(28)可进一步简化为：

${P_j^{\left(k\right)}\∝\left(\underset{k\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)}^{-1}.---\left(29\right)$

由于

因此，算法2相比于算法1而言更为保守，因为牺牲了平均用户吞吐量来换得小区边缘的更大的性能提升。在此不再展开描述算法2，因将算法1中的

替换为

即可得到。

算法3

算法1和2均采用一阶近似的方式，而一种更准确的近似方式就是下面要介绍的二阶近似，由下式表示：

$\begin{array}{c}{2}^{{\mathrm{\ΔR}}_j}=1+{\mathrm{\λ}}_{j,1}{P}_j^{\left(0\right)}+{\mathrm{\λ}}_{j,2}{\left(P_j^{\left(0\right)}\right)}^2\\ {\mathrm{\λ}}_{j,1}=\underset{k\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}\\ {\mathrm{\λ}}_{j,2}=\underset{k_1\∈\mathrm{\κ}}{\mathrm{\Σ}}\underset{k_2>k_1}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k_1\right)}{G}_j^{\left(k_2\right)}(2^{R_j^{\left(k_1\right)}}-1)(2^{R_j^{\left(k_2\right)}}-1)}{N_j^{\left(k_1\right)}{N}_j^{\left(k_2\right)}{2}^{R_j^{\left(k_1\right)}}{2}^{R_j^{\left(k_2\right)}}}\end{array}.---\left(30\right)$

如果在频谱上使用同一ACRL值，即

则频带j上的发射功率可以计算为：

$\begin{array}{c}{P}_j^{\left(0\right)}=\frac{\sqrt{{\mathrm{\λ}}_{j,1}^2+4{\mathrm{\λ}}_{j,2}C}}{{2\mathrm{\λ}}_{j,2}}-\frac{{\mathrm{\λ}}_{j,1}}{2{\mathrm{\λ}}_{j,2}}\\ C=2^{\mathrm{\ΔR}}-1\end{array}.---\left(31\right)$

在式（31）中，C是一个取决于系统的参数，可以基于下式来确定：

$P_{\max }=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{P}_j^{\left(0\right)}=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}(\frac{\sqrt{{\mathrm{\λ}}_{j,1}^2+4{\mathrm{\λ}}_{j,2}C}}{{2\mathrm{\λ}}_{j,2}}-\frac{{\mathrm{\λ}}_{j,1}}{2{\mathrm{\λ}}_{j,2}}).---\left(32\right)$

通过使用数学方法来求解式（32）即可估计出C。

在基于式（30）计算出λ_j,1和λ_j,2之后，C的上限和下限可以根据下式分别确定：

$\begin{array}{c}{c}_{\min }=\max \{0,{(\frac{1}{2J}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{\λ}}_{j,1}}{{\mathrm{\λ}}_{j,2}}+\frac{1}{J}{P}_{\max })}^2{\underset{\_}{\mathrm{\λ}}}_2-\frac{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}}_1^2}{4{\underset{\_}{\mathrm{\λ}}}_2}\}\\ c_{\max }={(\frac{1}{2J}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{\λ}}_{j,1}}{{\mathrm{\λ}}_{j,2}}+\frac{1}{J}{P}_{\max })}^2{\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}}_2-\frac{{\underset{\_}{\mathrm{\λ}}}_1^2}{4{\stackrel{\‾}{\mathrm{\λ}}}_2}\end{array}---\left(33\right)$

其中和

分别为λ_j,1和λ_j,2的最大和最小值。

通过以下过程，即可估计出C：

while(c_max-c_min)＞δc do

let c＝(c_max+c_min)/2

计算发射功率 $P_j^{\left(0\right)}=\frac{\sqrt{{\mathrm{\λ}}_{j,1}^2+4{\mathrm{\λ}}_{j,2}C}}{{2\mathrm{\λ}}_{j,2}}-\frac{{\mathrm{\λ}}_{j,1}}{2{\mathrm{\λ}}_{j,2}}$

应当理解，本发明在频谱上使用常量的ACRL只是本发明的一个具体实施例中的方式，本发明并不排除在不同的小区中使用不同的ACRL限制，这优选地由于这些小区具有不同的优先级。

为了更好地证明本发明的各种优势，下面介绍在特定条件下的仿真结果，以第二实施例为例。仿真条件如下：

考虑一个包括7个小区的六边形网格，其中均匀分布着210个用户终端，使用包围的方式来避免边缘效应，也为模拟一种完全的小区间干扰的场景。

表1第二实施例中的三种算法的表现

可见，算法1和算法3实现了平均用户吞吐量的些许提升，且算法3因应用了更为准确的ACRL模型而在小区边缘吞吐量的表现上优于算法1。另一方面，算法2在获得最大的25%小区边缘性能提升的同时，产生了平均吞吐量上的2.3%的负增长。如上所述地，因为算法2相比于其它两者更为保守。另外，这三种算法的表现和全复杂度的常量ACRL方式十分接近。

在表2和表3中，示出了仿真过程中显示的用户吞吐量增长和小区边缘吞吐量的增长与ACRL扩展指数α和功率扩展指数β的关系，α和β可见于上文中的有关内容。

表2：干扰信道增益

包括路径衰落，对数正态衰落和快速衰落

表3：干扰信道增益

仅包括路径衰落和对数正态衰落

在上文中详细介绍了本发明所提供的方法的基础上，下面结合上文对本发明中提供的在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配装置进行介绍，其典型地位于无线网络中的各个基站中，例如图1所示的基站2和基站3，并包括：

一个获得装置401，用于获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息，对应于前述的步骤S21。

一个确定装置402，用于确定所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系，对应于前述的步骤S22。

一个分配装置403，用于根据所确定的关联关系及所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在所述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率，对应于前述的步骤S23。

进一步地，该分布式资源分配装置40还包括：

调度装置404，用于所述基站在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在所述至少一个频带上分别服务的各个移动终端，对应于前述的步骤S31。

获取装置405，用于获取与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息，其表示所述基站所在小区在所述至少一个频带上所承受的干扰强度，对应于前述的步骤S32。

发送装置406，用于将所获取的与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息发送给所述至少一个其它基站中的相应基站，对应于前述的步骤S33。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (13)

1.一种在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配方法，包括以下步骤：

一个获得步骤，其中，所述基站获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息；

一个确定步骤，其中，所述基站确定所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系；

一个分配步骤，其中，所述基站根据所确定的关联关系及所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在所述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率。

2.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其中，所述确定步骤根据以下各项中的一项来确定所述关联关系：

a.所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配使得在所述基站所在小区内实现的吞吐量与由此所带来的所述至少一个其它基站所在小区内的吞吐量下降之和较大；

b.所述基站在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较为敏感的各个频带上分配较小的下行发射功率或不分配，而在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较不敏感的各个频带上分配较大的下行发射功率。

3.根据权利要求1或2所述的分布式控制方法，其中，针对所述至少一个频带中的任一频带，任一其它基站所发来的干扰强度指示信息包括以下信息：

所述其它基站为该频带所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道的增益，其基于所述其它基站在该频带上所选择的移动终端接收到的来自所述基站的下行信号的强度来确定；

所述其它基站所在小区在一个时间段内在该频带上受到的干扰噪声总和。

4.根据权利要求2所述的分布式控制方法，其中，所述第a项由下式表示：

$f^{*}=\arg {\max }_{P_j}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}({\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}\left(\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_j)$

其中，f^*表示各个其它基站发来的干扰强度指示信息G_j和N_j与所述基站的下行发射功率分配之间的所述关联关系，j为频带的标号且j＝1，...J，J为所述至少一个频带的个数，P_j为所述基站在频带j上分配的下行发射功率，G_j为所述基站与所述基站在频带j上所选择的移动终端之间的信道增益，N_j为所述基站所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和，k为其它基站的标号且k=1，...K，K为所述至少一个其它基站的个数，

表示其它基站k在频带j上所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道增益，

表示其它基站k所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和。

5.根据权利要求2所述的分布式控制方法，其中，所述b项中的由所述基站的下行功率分配所导致的对所述至少一个其它基站所在小区的干扰所带来的吞吐量下降由下式表示：

$\mathrm{\Δ}{R}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\log }_2(1+\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}{P}_j^{\left(0\right)}),$

其中，j为频带的标号且j=1，...J，J为所述至少一个频带的个数，为所述基站在频带j上分配的下行发射功率，k为其它基站的标号且k=1，...K，K为所述至少一个其它基站的个数，

表示其它基站k在频带j上所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道增益，

表示其它基站k所在小区在频带j上所受到的干扰噪声总和，而由下式表示：

$R_j^{\left(k\right)}={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}),$

其中，为其它基站k在频带j上分配的下行发射功率，

为所述其它基站k与所述其它基站k在频带j上所选择的移动终端之间的信道增益。

6.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其中，还包括：

调度步骤，其中，所述基站在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在所述至少一个频带上分别服务的各个移动终端；

获取步骤，其中，所述基站获取与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息，其表示所述基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度；

发送步骤，其中，所述基站将所获取的与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息发送给所述至少一个其它基站中的相应基站。

7.一种在基站中用于消减小区间的下行信道干扰的分布式资源分配装置，包括：

一个获得装置，用于获得至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，其中每个其它基站发来的干扰强度指示信息表示所述其它基站所在小区在至少一个频带上所承受的干扰强度的相关信息；

一个确定装置，用于确定所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息与所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配之间的关联关系；

一个分配装置，用于根据所确定的关联关系及所述至少一个其它基站发来的干扰强度指示信息，在所述至少一个频带上分配本基站的下行发射功率。

8.根据权利要求7所述的分布式资源分配装置，其中，所述确定装置根据以下各项中的一项来确定所述关联关系：

a.所述基站在所述至少一个频带上的下行发射功率分配使得在所述基站所在小区内实现的吞吐量与由此所带来的所述至少一个其它基站所在小区内的吞吐量下降之和较大；

b.所述基站在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较为敏感的各个频带上分配较小的下行发射功率或不分配，而在所述至少一个其它基站所在小区对来自所述基站的干扰较不敏感的各个频带上分配较大的下行发射功率。

9.根据权利要求7或8所述的分布式资源分配装置，其中，针对所述至少一个频带中的任一频带，任一其它基站所发来的干扰强度指示信息包括以下各项信息：

所述其它基站所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道的增益，其基于所述其它基站在该频带上所选择的移动终端接收到的来自所述基站的下行信号的强度来确定；

所述其它基站所在小区在一个时间段内在该频带上所受到的干扰噪声总和。

10.根据权利要求8所述的分布式资源分配装置，其中，所述第a项由下式表示：

$f^{*}=\arg {\max }_{P_j}\underset{j}{\mathrm{\Σ}}({\log }_2(1+\frac{P_j{G}_j}{N_j})-\frac{1}{\ln 2}\left(\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{G_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}}\right)P_j)$

其中，f^*表示各个其它基站所发来的干扰强度指示信息G_j和N_j与所述基站下行发射功率分配之间的所述关联关系，j为频带的标号且j＝1，...J，J为所述至少一个频带的个数，P_j为所述基站在频带j上分配的下行发射功率，G_j为所述基站与所述基站在频带j上所选择的移动终端之间的信道增益，N_j为所述基站所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和，k为其它基站的标号且k=1，...K，K为所述至少一个其它基站的个数，

表示其它基站k在频带j上所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道增益，表示其它基站k所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和。

11.根据权利要求8所述的分布式控制装置，其中，所述b项中的由所述基站的下行功率分配所导致的对所述至少一个其它基站所在小区的干扰所带来的吞吐量下降由下式表示：

$\mathrm{\Δ}{R}_j=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{\log }_2(1+\frac{G_j^{\left(k\right)}(2^{R_j^{\left(k\right)}}-1)}{N_j^{\left(k\right)}{2}^{R_j^{\left(k\right)}}}{P}_j^{\left(0\right)}),$

其中，其中，j为频带的标号且j=1，...J，J为所述至少一个频带的个数，

为所述基站在频带j上分配的下行发射功率，k为其它基站的标号且k=1，...K，K为所述至少一个其它基站的个数，

表示其它基站k在频带j上所选择的移动终端与所述基站之间的下行信道增益，表示其它基站k所在小区在一个时间段内在频带j上所受到的干扰噪声总和，而

由下式表示：

$R_j^{\left(k\right)}={\log }_2(1+\frac{P_j^{\left(k\right)}{H}_j^{\left(k\right)}}{N_j^{\left(k\right)}+P_j^{\left(0\right)}{G}_j^{\left(k\right)}}),$

其中，

为其它基站k在频带j上分配的下行发射功率，

为所述其它基站k与所述其它基站k在频带j上所选择的移动终端之间的信道增益。

12.根据权利要求7所述的分布式资源分配装置，其中，还包括：

调度装置，用于所述基站在每个调度周期内基于单小区调度方法来选择在所述至少一个频带上分别服务的各个移动终端；

获取装置，用于获取与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息，其表示所述基站所在小区在所述至少一个频带上所承受的干扰强度；

发送装置，用于将所获取的与该基站所在小区相对应的干扰强度指示信息发送给所述至少一个其它基站中的相应基站。

13.一种基站，其中，包括根据权利要求7至12中任一项所述的用于消减基站间的下行信道干扰的分布式控制装置。

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