CN103327598B - 接入点功率方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种接入点功率分配方法和装置。该方法包括:根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的所有的初始接入点集合;在所有的初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定目标接入点集合中各接入点在传输资源上达到性能度量标准的发射功率;分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。本发明实施例中各工作接入点以达到性能度量标准的发射功率工作时,可减少对其它接入点的用户设备的干扰,满足用户设备的信干噪比条件,并且能使工作接入点个数能达到最大,达到了合理配置发射功率的目的。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术,尤其涉及一种接入点功率分配方法和装置。
背景技术
随着移动通信的不断发展,各种多媒体业务与移动通信的结合,用户对于移动通信传输速率的要求越来越高,为了满足日益增加的高速数据传输的需求,提高频谱资源利用率,增强系统的容量,在无线通信系统中部署更多的接入点(Accesspoint),以获得类似于小区分裂的频率复用增益。接入点分为高功率节点和低功率节点(LowPowerNode,简称LPN)。
在一些大型的商场步行街或者办公集中区域,因为低功率节点的覆盖范围有限,就需要部署大量的低功率节点,形成了一个密集低功率节点的通信网络,为了最大化系统容量,如果所有的低功率节点都使用相同的资源,用户设备将受到其它低功率节点严重的下行干扰。另外,每个用户设备对可以接受的最低信干噪比都有要求,这是由用户设备的业务量,业务类型以及编码方式等决定的,低于信干噪比要求将严重影响通信质量和用户体验。由于系统内严重的干扰和用户设备的信干噪比要求,将导致一部分低功率节点无法工作,使其用户设备切换到空闲资源或选择接入高功率节点进行通信,以保证其余低功率节点能在用户设备要求的信干噪比条件上正常工作。在满足用户要求的前提下,为尽可能减轻高功率节点的负载,非工作状态的低功率节点数应该越少越好,实现热点地区的覆盖增强。因此,需要确定高功率节点内哪些低功率节点是工作低功率节点,哪些低功率节点是不工作的低功率节点,即对低功率节点进行规划,并确定工作低功率节点的发射功率。
现有的低功率节点规划方案中,每个低功率节点的发射功率是预先设置的,因此用户设备的实际望信噪比也是不变的。对于信道条件好的用户设备,其实际信噪比将远远高于要求的期望信噪比,因而浪费了一些用于服务这些用户设备的接入点的功率。与此同时,这些多余的功率也将对其余用户设备造成额外的干扰,使其它用户设备的实际信噪比降低,间接地降低了低功率节点的密集度。而对于信道条件差的用户设备,其实际信噪比将远远小于要求的期望信噪比,因此服务于这些用户设备的接入点的功率达不到用户设备的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种接入点功率分配方法和装置,用以解决现有技术中多个接入点使用相同传输资源时各接入点的发射功率分配不合理的缺陷。
本发明实施例提供一种接入点功率分配方法,包括:
根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合,所述信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比;
在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率;
分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
本发明实施例还提供一种接入点功率分配装置,包括:
初始集合确定模块,用于根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合,所述信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比;
目标集合确定模块,用于在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率;
通知模块,用于分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
本发明实施例还提供一种用户设备,用于向所属的接入点上报以下信息中的一个或多个任意组合:所述用户设备在指定传输资源上与服务所述用户设备的接入点的信号衰落值、所述用户设备在指定传输资源上与不服务所述用户设备的接入点的信号衰落值、和所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比。
本发明实施例提供的接入点功率分配方法和装置,在多个接入点使用同一传输资源时,先确定能满足用户设备的信干噪比条件且接入点个数最大的初始接入点集合,再从初始接入点集合中确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。因此,目标接入点集合中各接入点以达到性能度量标准的发射功率工作时,可减少对其它接入点的用户设备的干扰,满足用户设备的信干噪比条件,并且能使工作接入点个数能达到最大,从而达到了合理配置发射功率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种接入点功率分配方法流程图;
图2为本发明实施例提供的另一种接入点功率分配方法流程图;
图3为图2的一种应用场景图;
图4为本发明实施例提供的一种接入点功率分配装置结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种接入点功率分配装置结构示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种接入点功率分配装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例主要描述多个接入点使用相同传输资源时,如何选择工作接入点并为各个工作接入点分配功率的方法。其中,传输资源为频率资源和/或时间资源构成的传输资源。频率资源可以是频带、子带、载波或子载波等,时间资源可以是子帧、帧和符号等。接入点分为高功率节点和低功率节点高功率节点可以是宏基站(MacroBaseStation,简称MacroBS),低功节点也称为容量站。低功率节点包括微基站(MicroBaseStation,简称MicroBS)、微微基站(PicoBaseStation,简称PicoBS)、家庭基站(Femto/HomeBaseStation)、中继基站(RelayBaseStation)、无线远程头(Radioremoteheader,简称RRH)等。
图1为本发明实施例提供的一种接入点功率分配方法流程图。本发明实施例主要描述多个接入点使用相同的传输资源时为各个接入点分配功率的方法。本实施例的执行主体接入点功率分配装置可以位于接入点内也可以位于网络侧实体内。如图1所示,本实施例提供的接入点功率分配方法包括:
步骤11:根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合。
在使用相同传输资源的N个接入点中,接入点功率分配装置确定满足信干噪比条件且接入点个数达到最大的初始接入点集合。满足以下条件的初始接入点集合有可能有多个也可能只有一个。在有多个初始接入点集合时,每个初始接入点集合中各接入点的个数相同。其中,初始接入点集合中的接入点为工作接入点,工作接入点在所述传输资源上的发射功率不为零,非工作接入眯即静默接入点的发射功率为零。其中,信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比。
步骤12:在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
确定出初始接入点集合后,根据性能度量标准,从所有的初始接入点集合中确定目标接入点集合。其中,目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上的发射功率能达到性能度量标准。
性能度量标准可以为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大、也就是目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上的发射功率能使总传输吞吐量达到最大。此外,性能度量标准可以为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,也就是目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上的发射功率能使总发射功率最小。另外,性能度量标准也可根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率设定,也就是目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上的发射功率能同时满足对总传输吞吐量和总发射功率的要求。
步骤13:分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
接入点功率分配装置为接入点时,通过接入点与接入点之间的接口,例如X2接口,分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。接入点功率分配装置为网络侧实体时,通过接入点与网络侧实体之间的接口,例如S1接口,分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。
进一步,接入点功率分配装置可以周期性为接入点分配发射功率,也可以非周期性为接入点分配发射功率。
本实施例提供的接入点功率分配方法,在多个接入点使用同一传输资源时,先确定能满足用户设备的信干噪比条件且接入点个数最大的初始接入点集合,再从初始接入点集合中确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。因此,目标接入点集合中各接入点以达到性能度量标准的发射功率工作时,可减少对其它接入点的用户设备的干扰,满足用户设备的信干噪比条件,并且能使工作接入点个数能达到最大,从而达到了合理配置发射功率的目的。
图2为本发明实施例提供的另一种接入点功率分配方法流程图。图3为图2的应用场景图。如图3所示,Macro基站的覆盖小区内部署有多个Pico基站,h21表示Pico2到Pico1所服务的用户设备的信号衰落值,h31表示Pico3到Pico1所服务的用户设备的信号衰落值,h22表示Pico2到Pico2所服务的用户设备的信号衰落值。本实施例主要描述Macro基站如何确定Macro小区内哪些Pico基站是工作Pico基站,哪些Pico基站是不工作的Pico基站,并为工作Pico基站分配发射功率的方法。如图2所示,本实施例提供的方法包括:
步骤21:Macro基站获取各Pico基站到自己服务的用户设备的信号衰落值、各Pico基站到自己不服务的用户设备的信号衰落值,和各Pico基站自己服务的用户设备的在指定传输资源上的期望信干噪比。
Macro基站也可以根据具体情况确定各Pico基站自己服务的用户设备的在指定传输资源上的期望信干噪比。
步骤22:令K1个Pico基站静默,K1的初始值为零,Macro基站根据公式1,确定每个由N-K1个工作Pico基站形成的待定集合中各工作Pico基站的预期发射功率。其中,由N-K1个工作Pico基站形成的待定集合共有个。
其中,公式1为: 其中,Pi为第i个接入节点的预期射功率,Pj为第j个接入节点的预期射功率,α1,α2,…,αN∈{0,1},αi为0则表示第i个接入节点为静默节点,αi为1表示第i个接入节点为非静默节点,hii表示第i个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入点的用户设备的期望信干噪比;N为使用同一传输资源的所有接入节点的个数。
步骤23:Macro基站判断N-K1个工作Pico基站形成的所有的待定集合中,是否至少存在一个各工作Pico基站的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的待定集合。若是,执行步骤24,否则执行步骤25。
步骤24:若至少有一个工作Pico基站个数为N-K1的集合中各Pico基站的预期发射功率均小于或等于最大发射功率,Macro基站将其中各Pico基站的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的集合确定为工作Pico基站个数为N-K1的初始接入点集合。
步骤25:若工作Pico基站个数为N-K1的所有集合中各Pico基站的预期发射功率均大于所述最大发射功率,将K1加一;返回步骤22继续执行,直至找到其中各Pico基站的预期发射功率均小于等于最大发射功率的初始接入点集合。
步骤26:对于每个初始Pico基站集合,求解第一优化表达式,Macro基站获得各Pico基站的发射功率,将目标函数值最小的初始Pico基站集合确定为目标Pico基站集合。
比较各初始Pico基站集合对于第一优化表达式的目标函数值,将目标函数值最小即各工作Pico基站的总发射功率最小的初始Pico基站集合确定为目标Pico基站集合。
其中,所述第一优化表达式的目标函数为:第一优化表达式的目标函数为所有Pico的总发射功率的函数。
所述第一优化表达式的条件函数为:
目标函数和条件函数 组成了第一优化表达式。第一优化表达式中,Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始Pico基站集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
步骤27:Macro基站分别向目标Pico基站集合中的各工作Pico基站通知功率配置参数。其中,所述功率配置参数中包括工作Pico基站在传输资源上使总发射功率最小的发射功率。
Macro基站通过X-2接口向目标Pico基站集合中的各工作Pico基站通知功率配置参数。
将目标Pico基站集合之外的Pico基站为静默Pico基站即非工作Pico基站,对非工作Pico基站的用户设备切换到工作Pico基站个数未达到最大的传输资源上工作,如果所有传输资源上的工作Pico基站个数都已达到最大,即所有传输资源都已工作在最大密集度上,就将非工作Pico基站的用户设备接入到Macro基站中进行通信。
最小化第一优化表达式的目标函数,可以确定在满足所有工作接入点的总发射功率最小和工作Pico基站个数最大的条件下各工作Pico基站的发射功率。因此,通过本实施例的方法,可在用户设备在满足信干噪比要求和最大化工作Pico基站个数的情况下减少Pico基站的功耗,减轻了Macro基站的负载,增加了热点地区的Pico基站,可使更多的用户设备在满足信干噪比要求的前提下同时在相同的传输资源上工作,
如果性能度量标准为目标Pico基站集合中所有Pico基站的总传输吞吐量最大,步骤26可以为:对于每个初始Pico基站集合,求解第二优化表达式,将目标函数值最大的初始Pico基站集合确定为所述目标Pico基站集合。最小化第二优化表达式的目标函数,可以确定在满足所有工作接入点的总传输吞吐量最大的条件下各工作Pico基站的发射功率。
其中,所述第二优化表达式的目标函数为: 第二优化表达式的目标函数为所有Pico的总传输吞吐量的函数。
所述第二优化表达式的条件函数为: 目标函数为: 和条件函数: 共同组成了第二优化表达式。
在第二优化表达式中,Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
最大化第二优化表达式的目标函数,可以确定在满足所有工作接入点的总传输吞吐量最小和工作Pico基站个数最大的条件下各工作Pico基站的发射功率。因此,通过本实施例的方法,可在最大化工作Pico基站个数的情况下提高Pico基站的总传输吞吐量,减轻Macro基站的负载,增加热点地区的Pico基站,可使更多的用户设备在满足信干噪比要求的前提下同时在相同的传输资源上工作,
如果性能度量标准为目标Pico基站集合中所有Pico基站的总传输吞吐量最大,步骤26可以为:对于每个初始Pico基站集合,求解第三优化表达式,将目标函数值最小的初始Pico基站集合确定为所述目标Pico基站集合。最小化第二优化表达式的目标函数,可以确定在满足所有工作接入点的总传输吞吐量要求和总发射功率要求的条件下各工作Pico基站的发射功率。
所述第三优化表达式的目标函数为:
为总传输吞吐量。第三优化表达式的目标函数为所有Pico的总传输吞吐量和总发射功率之和的函数。
所述第三优化表达式的条件函数为:
目标函数 和条件函数 共同组成了第三优化表达式。
Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;ωp+ωr=1;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
在第三优化表达式的目标函数中,如果满足以下条件:ωp=1,ωr=0,则第三优化表达式则为第一优化表达式。第三优化表达式中,如果满足以下条件:ωp=0,ωr=1,则第三优化表达式则为第二优化表达式。
最小化第三优化表达式的目标函数,可以确定在满足所有工作接入点的总传输吞吐量要求、总发射功率要求和工作Pico基站个数最大的条件下,各工作Pico基站的发射功率。因此,通过本实施例的方法,可在最大化工作Pico基站个数的情况下,提高Pico基站的总传输吞吐量并减少Pico基站的功耗,减轻Macro基站的负载,增加热点地区的Pico基站,可使更多的用户设备在满足信干噪比要求的前提下同时在相同的传输资源上工作。
基于仿真参数,对本发明实施例提供的接入点功率分配方法的有效性进行了验证。通过对仿真结果的分析可知,随着用户设备对信干噪比要求的提高,整个系统的密集度逐渐降低,但采用本发明实施例提供的方法比预先设置发射功率的方法相比,Pico密集度(工作Pico基站的个数)下降得更慢,说明采用本发明实施例提供的方法能获得更高的密集度,使更多的用户设备在满足信干噪比要求的前提下同时在相同的传输资源上工作,在满足用户设备信干噪比要求的前提下,更大程度地减轻Macro小区的负载,实现热点地区的覆盖增强。同时优化总发射功率和总传输吞吐量的方法,在功率消耗上要小于预先设置发射功率的方法在总传输吞吐量上又能弥补只最小化总发射功率的不足。因此,多目标优化的算法可以在不降低整个区域总传输吞吐量的同时降低系统的功率消耗。
本发明实施例还提供一种用户设备,用于向所属的接入点上报以下信息中的一个或多个任意组合:所述用户设备在指定传输资源上与服务所述用户设备的接入点的信号衰落值、所述用户设备在指定传输资源上与不服务所述用户设备的接入点的信号衰落值、和所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比。用户设备可以周期性上报上述信息,也可以根据各接入点非周期性上报上述信息。上述上报的信息可以用于基站根据所述上报的信息调整发射功率。
图4为本发明实施例提供的一种接入点功率分配装置结构示意图。如图4所示,本实施例提供的装置包括:初始集合确定模块41、目标集合确定模块42和通知模块43。
初始集合确定模块41,用于根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合,所述信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比。其中,初始接入点集合中接入点为工作接入点,所述工作接入点在所述传输资源上的发射功率不为零。
目标集合确定模块42,用于在初始集合确定模块确定的初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。其中,所述性能度量标准可为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大、或,所述性能度量标准可为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,或所述性能度量标准可根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定。
通知模块43,用于分别向目标集合确定模块确定的目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。进一步,所述通知模块43具体用于通过接入点与接入点之间的接口分别向目标集合确定模块确定的目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数;或,通过接入点与网络侧实体之间的接口分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。
本实施例提供的接入点功率分配装置,在多个接入点使用同一传输资源时,先确定能满足用户设备的信干噪比条件且接入点个数最大的初始接入点集合,再从初始接入点集合中确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。因此,目标接入点集合中各接入点以达到性能度量标准的发射功率工作时,可减少对其它接入点的用户设备的干扰,满足用户设备的信干噪比条件,工作接入点个数最大,从而达到了合理配置发射功率的目的。
如图5所示,所述初始集合确定模块41包括:第一确定单元411、第二确定单元412和设置单元413。
第一确定单元411,用于根据各接入点的用户设备的信号衰落值、用户设备的白噪声功率值和用户设备的期望信干噪比和公式1,确定每个由N-K1个接入点形成的集合中各接入点的预期发射功率;其中,K1的初始值为零;
第二确定单元412,用于若至少有一个所述第一确定单元确定的接入点个数为N-K1的集合中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率,将其中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的集合确定为接入点个数为N-K1的初始接入点集合。
设置单元413,用于若所述第一确定单元确定的接入点个数为N-K1的所有集合中各接入点的预期发射功率均大于所述最大发射功率,将K1加一,执行所述第一确定单元411,直至所述第二确定单元412找到其中各接入点的预期发射功率均小于等于最大发射功率的初始接入点集合。
目标集合确定模块42具体用于在第二确定单元412确定的初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
所述公式1为: 其中,Pi为第i个接入节点的预期射功率,Pj为第j个接入节点的预期射功率,α1,α2,…,αN∈{0,1},αi为0则表示第i个接入节点为静默节点,αi为1表示第i个接入节点为非静默节点,hii表示第i个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
如图6所示,在图5基础上,接入点功率分配装置还可包括:获取模块44。
获取模块44,用于获取以下信息中的一个或多个任意组合:各接入点到自己服务的用户设备的信号衰落值、各接入点到自己不服务的用户设备的信号衰落值,和各接入点自己服务的用户设备的在所述传输资源上的期望信干噪比。第一确定单元411根据获取模块44获取的信息和公式1确定每个由N-K1个接入点形成的集合中各接入点的预期发射功率。
目标集合确定模块42的具体功能如下:
一种情况,目标集合确定模块42具体用于若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率小,对于每个初始接入点集合,求解第一优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第一优化表达式的目标函数为:所述第一优化表达式的条件函数为: Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
另一种情况,所述目标集合确定模块具体用于若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大,对于每个初始接入点集合,求解第二优化表达式,将目标函数值最大的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第二优化表达式的目标函数为: 所述第二优化表达式的条件函数为: Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
又一种情况,,目标集合确定模块42具体用于若所述性能度量标准根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定,对于每个初始接入点集合,求解第三优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第三优化表达式的目标函数为:
所述第三优化表达式的条件函数为: Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;ωp+ωr=1;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。其中,最优结果是ωp=0.5且ωr=0.5。
以上目标集合模块的具本功能可参见图2对应实施例中描述,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (22)
1.一种接入点功率分配方法,其特征在于,包括:
根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合,所述信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比;
在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率;
分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述初始接入点集合中接入点为工作接入点,所述工作接入点在所述传输资源上的发射功率不为零。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大,或,所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,或,所述性能度量标准根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合包括:
根据各接入点的用户设备的信号衰落值、用户设备的白噪声功率值和用户设备的期望信干噪比和公式1,确定每个由N-K1个接入点形成的集合中各接入点的预期发射功率;其中,K1的初始值为零;
若至少有一个接入点个数为N-K1的集合中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率,将其中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的集合确定为接入点个数为N-K1的初始接入点集合;
所述公式1为:其中,Pi为第i个接入节点的预期发射功率,Pj为第j个接入节点的预期发射功率,α1,α2,…,αN∈{0,1},αi为0则表示第i个接入节点为静默节点,αi为1表示第i个接入节点为非静默节点,hii表示第i个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的接入节点的个数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
若接入点个数为N-K1的集合中各接入点的预期发射功率均大于所述最大发射功率,将K1加一;
根据各接入点的用户设备的信号衰落值、用户设备的白噪声功率值和用户设备的期望信干噪比和公式1,确定每个由N-K1个接入点形成的集合中各接入点的预期发射功率,直至找到其中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的初始接入点集合。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,所述在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率包括:
对于每个初始接入点集合,求解第一优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第一优化表达式的目标函数为:所述第一优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大,所述在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率包括:
对于每个初始接入点集合,求解第二优化表达式,将目标函数值最大的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第二优化表达式的目标函数为:所述第二优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若所述性能度量标准根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定,所述在初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率包括:
对于每个初始接入点集合,求解第三优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第三优化表达式的目标函数为:
所述第三优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;ωp+ωr=1;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述ωp=0.5,所述ωr=0.5。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合之前,还包括:
获取以下信息中的一个或多个任意组合:各接入点到自己服务的用户设备的信号衰落值、各接入点到自己不服务的用户设备的信号衰落值,和各接入点自己服务的用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数包括:
通过接入点与接入点之间的接口分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数;或,通过接入点与网络侧实体之间的接口分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。
12.一种接入点功率分配装置,其特征在于,包括:
初始集合确定模块,用于根据信干噪比条件,在使用相同传输资源的N个接入点中确定接入点个数最大的初始接入点集合,所述信干噪比条件为所述初始接入点集合中各接入点的用户设备在所述传输资源上的实际信干噪比大于或等于所述用户设备在所述传输资源上的期望信干噪比;
目标集合确定模块,用于在所述初始集合确定模块确定的初始接入点集合中,确定能达到性能度量标准的目标接入点集合,并确定所述目标接入点集合中各接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率;
通知模块,用于分别向所述目标集合确定模块确定的目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数,所述功率配置参数中包括接入点在所述传输资源上达到性能度量标准的发射功率。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述初始接入点集合中接入点为工作接入点,所述工作接入点在所述传输资源上的发射功率不为零。
14.根据权利要求12或13所述的装置,其特征在于,所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大、或,所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,或所述性能度量标准根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定。
15.根据权利要求12或13所述的装置,其特征在于,所述初始集合确定模块包括:
第一确定单元,用于根据各接入点的用户设备的信号衰落值、用户设备的白噪声功率值和用户设备的期望信干噪比和公式1,确定每个由N-K1个接入点形成的集合中各接入点的预期发射功率;其中,K1的初始值为零;
第二确定单元,用于若至少有一个所述第一确定单元确定的接入点个数为N-K1的集合中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率,将其中各接入点的预期发射功率均小于或等于最大发射功率的集合确定为接入点个数为N-K1的初始接入点集合;
所述公式1为:其中,Pi为第i个接入节点的预期发射功率,Pj为第j个接入节点的预期发射功率,α1,α2,…,αN∈{0,1},αi为0则表示第i个接入节点为静默节点,αi为1表示第i个接入节点为非静默节点,hii表示第i个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入点到第i个接入点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述初始集合确定模块还包括:
设置单元,用于若所述第一确定单元确定的接入点个数为N-K1的所有集合中各接入点的预期发射功率均大于所述最大发射功率,将K1加一,执行所述第一确定单元,直至所述第二确定单元找到其中各接入点的预期发射功率均小于等于最大发射功率的初始接入点集合。
17.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述目标集合确定模块具体用于若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率最小,对于每个初始接入点集合,求解第一优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第一优化表达式的目标函数为:所述第一优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
18.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述目标集合确定模块具体用于若所述性能度量标准为所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量最大,对于每个初始接入点集合,求解第二优化表达式,将目标函数值最大的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第二优化表达式的目标函数为:所述第二优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
19.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述目标集合确定模块具体用于若所述性能度量标准根据所述目标接入点集合中所有接入点的总传输吞吐量和所述目标接入点集合中所有接入点的总发射功率确定,对于每个初始接入点集合,求解第三优化表达式,将目标函数值最小的初始接入点集合确定为所述目标接入点集合;
其中,所述第三优化表达式的目标函数为:
所述第三优化表达式的条件函数为:Pi为第i个接入节点的发射功率,Pj为第j个接入节点的发射功率,{α1,α2,…,αN}∈A,A为一个初始接入点集合,αi为0表示A中第i个接入节点处于静默状态,αi为1表示A中第i个接入节点处于工作状态,hii表示第i个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,hij表示第j个接入节点到第i个接入节点的用户设备的信号衰落值,σ2表示第i个接入节点的用户设备的白噪声功率值,ri表示第i个接入节点的用户设备的期望信干噪比;ωp+ωr=1;N为使用相同传输资源的所有接入节点的个数。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述ωp等于0.5,所述ωr等于0.5。
21.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,还包括:
获取模块,用于获取以下信息中的一个或多个任意组合:各接入点到自己服务的用户设备的信号衰落值、各接入点到自己不服务的用户设备的信号衰落值,和各接入点自己服务的用户设备的在所述传输资源上的期望信干噪比。
22.根据权利要求12或13所述的装置,其特征在于,所述通知模块具体用于通过接入点与接入点之间的接口分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数;或,通过接入点与网络侧实体之间的接口分别向目标接入点集合中的各接入点通知功率配置参数。
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