CN103379625A - 自适应的分布式小区间干扰协调的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法及装置。所述方法包括：通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率使得本小区的中心区域与边缘区域的数据速率和最大；将第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率通知给相邻小区。本发明实施例方法和装置使通信系统在网络初始化以及运维期间都能够简便地且精准地自动调节载波相关参数(例如主副载波的数目和发射功率)来实现通信系统容量的最大化。

Description

自适应的分布式小区间干扰协调的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及自适应的分布式小区间干扰协调的方法及装置。

背景技术

作为下一代移动宽带技术，LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术能够为用户提供更高的数据速率。近年来，SON(Self-Organizing Networks，自组织网络)能够自动调整系统参数且优化网络性能，因此以其能够减少网络运维期间人力成本的优势，得到了运营商的广泛支持。

在蜂窝小区系统中，频率复用技术被广泛应用来提高系统容量。SFR(SoftFrequency Reuse，软频率复用)就是为抑制ICI(Inter Cell Interference，小区间干扰)而提出的技术，并已得到广泛的研究及应用。在SON中，SFR的应用目标是通过系统自主地收集网络相关信息、调整参数，使网络频谱自动地达到SFR频谱模式。

现有技术中提出了一种自适应的集中式ICIC(Inter Cell InterferenceCoordination，小区间干扰协调)方法。具体而言，将小区划为中心区域和边缘区域；再将每个小区的频带划分为对应的中心频带和边缘频带。中心区域的频率复用因子为1，中心区域的用户占用中心频带以满功率发射；边缘区域复用因子小于1，边缘用户占用边缘频带，信号以高低两种功率发射。边缘区域被进一步划分为N个不同的区域，边缘频带也对应划分为N个子频段(例如f1，f2......fN)，边缘区域的频率复用因子为1/N。对于不同的边缘区域，指定边缘频带中的一个子频段以满功率发射，而其他子频段以低功率发射。确定各小区的频带复用因子及各频带发射功率的具体做法为：各基站收集用户信息(包括：用户个数、分布、上/下行SINR(Signal to Interference plusNoise Ratio，信干噪比)分布、负载分布等)。各基站将收集到的用户信息上报给SON服务单元，SON服务单元进行数据处理后，设定各基站各小区的载波数目、功率等参数值。该ICIC方法需要在现有网络的基础上，在各基站上层设立单独的SON服务单元。由于该ICIC方法需要汇总各基站上报的大量的用户信息，然后根据这些用户信息进行各小区的资源配置，因此计算复杂度高、进而可能导致数据处理时延较大。

现有技术中还提出了一种自适应的ICIC方法。具体而言，将小区划为多个子区域，每个子区域又分为中心区域和边缘区域；每个小区的频带划分为对应的中心频带和边缘频带，中心频带复用因子为1；每个边缘子区域仅可以占用边缘子带的一部分(若有N个子带，则频率复用因子为1/N)。中心频带及边缘频带的划分比例根据用户位置及负载决定。在频带划分中可以预先设置一些准则：比如，改变每个子区域的中心载波与边缘载波的比例，但不改变子区域的频段大小。在进行频段调整时，改变某小区的中心载波和边缘载波的比例，按照一定周期计算其对系统利用率的影响，根据计算值选定其中一组参数，再发送给用户。该ICIC方法由于小区的划分复杂，因此会增加划分区域相关参数的测量精度要求，此外还需要增加额外的接口参数。

发明内容

本发明实施例提供一种自适应的分布式ICIC方法，旨在解决现有ICIC方法计算复杂度高而ICIC精度不高的问题。

一方面，提供了一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法，包括：通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率使得本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和最大；将所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率通知给相邻小区。

另一方面，提供了一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法，包括：确定第一小区及相邻小区的主载波的数目和发射功率以及副载波的数目和发射功率，其中所述第一小区及相邻小区组成群组；从第二小区的相邻小区中确定所有的其中心区域的数据速率高于设定的数据速率要求的第三小区，其中所述第二小区是邻近所述群组的小区中其中心区域或边缘区域的数据速率低于设定的数据速率要求的小区；计算所述第三小区的副载波的发射功率和对所述第三小区的中心区域的数据速率、所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率以及所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果；根据所述计算结果，减小其中心区域的数据速率大于数据速率的最低要求且对其中心区域的数据速率及其相邻小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率的影响最小的第三小区的副载波的发射功率，直到所述第二小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率满足该设定的数据速率要求。

另一方面，提供了一种自适应的分布式小区间干扰协调的装置，包括：确定单元，用于通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率使得本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和最大；通知单元，用于将所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率通知给相邻小区。

本发明实施例的自适应的分布式ICIC方法和装置使通信系统在网络初始化以及运维期间都能够简便地且精准地自动调节载波相关参数(例如主副载波的数目和发射功率)来实现通信系统容量的最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的方法的流程图。

图2是根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的方法的流程图。

图3是应用根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的方法的拓扑图。

图4是根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的装置的结构示意图。

具体实施方式

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作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。

图1示出了根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的方法。

11，通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率使得中心区域与边缘区域的数据速率和最大。

具体地，首先，确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率，其中所述第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率满足本小区最低的中心区域的数据速率要求与边缘区域的数据速率要求以及最小的主载波与副载波的发射功率和，所述最小的主载波与副载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积以及所述第二副载波数目与所述第二副载波发射功率的乘积的和。然后，若所述最小的主载波与副载波的发射功率和小于或等于本小区允许的最大发射功率，确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。或者，若所述最小的主载波与副载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

一般而言，通过以下方式确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率：根据本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求，确定与最小的主载波与副载波的发射功率和对应的第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率。

具体而言，可以通过以下步骤确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率：减小所述第二主载波数目为第一主载波数目，增大所述第二主载波发射功率为第一主载波发射功率，增大所述第二副载波数目为第一副载波数目，以及保持所述第二副载波发射功率不变为第一副载波发射功率，直到对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和达到所述本小区允许的最大发射功率，其中所述对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和为所述第一主载波数目与所述第一主载波发射功率的乘积以及所述第一副载波数目与所述第一副载波发射功率的乘积的和。

而通过以下步骤确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率：若最小的主载波的发射功率和小于本小区允许的最大发射功率，确定所有满足边缘区域的数据速率要求的第一主载波数目以及对应的第一主载波发射功率，其中最小的主载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积，将所述本小区允许的最大发射功率与所述最小的主载波的发射功率和的功率差均分到副载波，确定第一副载波数目以及对应的第一副载波发射功率。其中第一主载波数目与第一副载波数目的加和等于第二主载波数目与第二副载波数目的加和，是固定值。

或者，通过以下步骤确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率：若所述最小的主载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定本小区允许的最大的主载波数目为第一主载波数目，将所述本小区允许的最大发射功率均分给主载波，确定第一主载波发射功率，其中所述第一主载波发射功率与所述第一主载波数目的乘积等于所述本小区允许的最大发射功率，根据所述第一主载波数目确定所述第一副载波数目，并设置所述第一副载波发射功率为0。

一般而言，在所述通过调整主副载波的数目以及主副载波的发射功率确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率之前，获取相邻小区的第三主载波数目、第三副载波数目、第三主载波发射功率以及第三副载波发射功率；根据所述第三主载波数目确定本小区的主载波数目的最大值，以使得本小区的主载波与相邻小区的主载波正交。

12，将所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率通知给相邻小区。

由此可见，本发明实施例的自适应的分布式ICIC方法可以适用于覆盖多用户的多小区蜂窝网结构。根据本发明实施例的分布式ICIC方法和装置使通信系统在网络初始化以及运维期间都能够简便地且精准地自动调节载波相关参数(例如主副载波的数目和发射功率)来实现通信系统容量的最大化。

根据本发明实施例的自适应的分布式ICIC方法与装置，在应用SFR技术时，可以考虑各小区根据相邻小区进行自优化，从而更简便地调节载波相关参数，并且通过调整各个小区的副载波的功率门限与主载波的功率门限的比值以及各个小区中主副载波个数的比例，使通信系统更精准地适应网络环境及负载在小区内部和小区边缘的分布变化，从而获得更高的系统数据速率。

因此，为了顺应运营商对于SON的需求，本发明实施例提出的动态地改变SFR参数设置的自适应的分布式ICIC的方法及装置，使得通信系统在网络初始化以及整个运维期间都能够自动地调节SFR相关参数。此外，调整的参数可通过现有X2接口交互(例如RNTP，relative narrowband transmit power)，而不需增加额外的信令开销。

在蜂窝网中，信号强度随着距离的增加而迅速衰落。非相邻小区的相互干扰非常低且在实际系统中可忽略。因而，本发明仅考虑相邻小区间的干扰。具体而言，在采用本发明实施例的自适应的分布式ICIC方法的SFR系统中，主载波受到的干扰来自使用相同频段作为副载波的相邻小区，而副载波受到的干扰则来自相邻小区的主副载波。

对于任一小区，其信干噪比为

${\mathrm{SINR}}_i^j=\frac{p_i^j{g}_i^j}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o}---\left(1\right)$

其中，

——小区i的载波j的发射功率。如果载波j为主载波，则

如果载波j为副载波，则

——小区i的载波j的信道增益；

C_adj——小区i的相邻干扰小区集合；

N_o——噪声功率，假设在所有小区中是相同的。

在蜂窝网络中，信道随时间迅速变化，很难追踪描述。因此要想在无线系统中开发基于全局信息的多小区资源分配算法变得不现实。而且，小区的系统资源分配好后，最好不要频繁的更改以免基站间信息的大量交互。一般而言，资源优化分配通常是在大时间尺度(例如，小时或天)上进行。因此可以忽略无线信道上的小尺度衰落，而着重考虑由路损和阴影效应引起的大尺度衰落特性，并默认各基站均已知相关信息。

只需考虑主副载波的分配，而不需单独考虑某个小区的资源分配情况。实际上，一旦决定了主载波的总数目，某个小区的主载波信息

可以很容易的根据相邻小区的主载波信息

得到。

在采用本发明实施例的自适应的分布式ICIC方法的SFR系统中，任一小区的主载波j受到的干扰都来自相邻小区的副载波j。对于某个小区i，公式(1)中每个主载波的的分母是相同的。根据山农容量公式，小区i的边缘区域能够获得的平均数据速率为

$R_i^o=\underset{j\∈B_i^{\mathrm{major}}}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}f\log (1+{\mathrm{SINR}}_i^j)$

$=\underset{j\∈B_i^{\mathrm{major}}}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}f\log (1+\frac{p_i^o{g}_i^o}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o})$

$=N_i^{\mathrm{major}}\mathrm{\Δ}f\log (1+\frac{p_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_i^o}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o})---\left(2.1\right)$

其中，

——小区i主载波的平均信道增益，考虑了阴影衰落和路损；

——小区i副载波的平均信道增益，考虑了阴影衰落和路损；

Δf——子载波带宽；

——主载波个数。

在不同的通信场景下，信道增益g可由现有的信道模型获取。在实际通信系统中，则还可以通过路测等手段获取。

从公式(1)中可以看出相邻小区的主副载波都有可能对小区的副载波造成干扰。因此，每个副载波的干扰不同，即公式(1)中的分母不同。因此不能像式(2.1)那样合并log项。为此，设定所有干扰载波功率

为最大值

来近似求解中心区域的数据速率。这种假设是合理的，因为实际中心区域的数据速率总是大于在干扰最大情况下获得的数据速率。

小区i在中心区域能够获得的平均数据速率为

$R_i^{\mathrm{in}}=\underset{j\∈B_i^{\min \mathrm{or}}}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}f\log (1+{\mathrm{SINR}}_i^j)$

$=\underset{j\∈B_i^{\min \mathrm{or}}}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}f\log (1+\frac{p_i^{\mathrm{in}}{g}_i^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o})$

$\≈N_i^{\min \mathrm{or}}\mathrm{\Δ}f\log (1+\frac{p_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_i^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^o{\stackrel{\‾}{g}}_m^o+N_o})---(2.2)$

其中，

——小区i主载波的平均信道增益，考虑了阴影衰落和路损；

——小区i副载波的平均信道增益，考虑了阴影衰落和路损；

Δf——子载波带宽；

——副载波个数。

本发明的主要目的是在全系统范围内对ICIC参数进行优化，即在满足中心区域和边缘区域的数据速率要求的前提下，优化系统的各个参数配置(包括主副载波数目及对应的发射功率值)来提高系统中全部C个小区的总容量。

公式化形式表示为：

$\underset{N_i^{\mathrm{major}},N_i^{\min \mathrm{or}},p_i^{\mathrm{in}},p_i^o}{\max }\underset{i\∈C}{\mathrm{\Σ}}(R_i^{\mathrm{in}}+R_i^o)---\left(3a\right)$

满足 $R_i^o\≥R_i^{o_{\min }}---\left(3b\right)$

$R_i^{\mathrm{in}}\≥R_i^{{\mathrm{in}}_{\min }}---\left(3c\right)$

$P_i=N_i^{\min \mathrm{or}}{p}_i^{\mathrm{in}}+N_i^{\mathrm{major}}{p}_i^o\≤P_{\mathrm{MAX}}---\left(3d\right)$

$N_i^{\min \mathrm{or}}+N_i^{\mathrm{major}}=N,N_i^{\mathrm{major}},N_i^{\min \mathrm{or}}\∈N^{+}---\left(3e\right)$

$\underset{i\∈C_{\mathrm{adj}}^3}{\mathrm{\Σ}}{N}_i^{\mathrm{major}}\≤N---\left(3f\right)$

$p_i^{\mathrm{in}}\≤p_i^o---\left(3g\right)$

其中，式(3a)说明ICIC的目的是全部C个小区的最大总容量(即最大的中心区域与边缘区域的数据速率和)，式(3b)和(3c)表示各小区的中心区域及边缘区域的数据速率应达到各自要求的最小值

和式(3d)限制了各小区的发射功率P_i要低于系统最大功率值；式(3e)限制主载波个数

和副载波个数

均为整数，且所有小区均可复用所有载波；式(3f)保证3个相邻小区

的主载波是互相正交的；式(3g)中限制副载波发射功率低于主载波发射功率

和

均为整数，可以判断式(3b)和(3c)为非凸函数，因此方程组(3)所述的ICIC问题是非凸的且是一个线性混合整数规划问题，该问题为难解的非确定性多项式。

式(3f)的限制保证了方程组(3)的所有可能解中相邻小区的主载波均正交。即为SFR模式。在SFR模式中规定了相邻小区的主载波数目

的和不会超出可用载波总数N。因此，多小区优化算法只需在那些满足式(3f)(即符合SFR模式)的可能解中寻找适合的参数配置即可。

本发明实施例将式(3)定义的多小区ICIC问题分解为C个独立小区的ICIC问题。在设置网络中某一小区的主副载波个数和功率比值时，首先，假定相邻小区的参数设置不变；而后，反复迭代所有小区参数，直到网络中所有C个小区的资源分配达到平衡的ICIC状态为止。

一种实施例，采用单小区ICIC算法

在相邻小区参数设置(主副载波发射功率及数目)不变的条件下，单小区ICIC问题旨在找到主副载波数目比及主副载波发射功率比值，达到最大化该小区系统容量的目的。

令式(3)中i＝1，多小区功率分配问题即转化为单小区优化问题。

系统目标函数组可写为：

$\underset{N_1^{\mathrm{major}},N_1^{\min \mathrm{or}},p_1^{\mathrm{in}},p_1^o}{\max }(R_1^{\mathrm{in}}+R_1^o)---\left(4a\right)$

满足 $R_1^o\≥R_1^{o_{\min }}---\left(\text{4b}\right)$

$R_1^{\mathrm{in}}\≥R_1^{{\mathrm{in}}_{\min }}---\left(4c\right)$

$P_1=N_1^{\min \mathrm{or}}{p}_1^{\mathrm{in}}+N_1^{\mathrm{major}}{p}_1^o\≤P_{\mathrm{MAX}}---\left(4d\right)$

$N_1^{\min \mathrm{or}}+N_1^{\mathrm{major}}=N---\left(4e\right)$

$N_1^{\mathrm{major}}\≤N-\underset{i\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{N}_i^{\mathrm{major}}---\left(4f\right)$

$p_i^{\mathrm{in}}\≤p_1^o---\left(4g\right)$

公式(4)描述的单小区优化问题为一个混合整数线性规划问题，即为非凸问题。这样，就不能用传统的凸优化理论来解决。

为求解方程(4)，本发明实施例将单小区ICIC问题分解为两个步骤，并提出用迭代算法求解。第一步，找到能够满足式(4)的中心区域和边缘区域的最小数据速率配置。第二步，重新分配剩余功率，并保证每次迭代中式(4)中的数据速率目标函数都能增长。重新分配后，计算中心区域和边缘区域的数据速率，并以此作为下次迭代中新的中心区域和边缘区域的数据速率下限。重复这两个步骤直到单小区容量(最大数据速率)不再增加为止。每次迭代中通过不断提高式(4a)的目标值，保证迭代过程始终获得递增的数据速率。

a)第一步

在满足中心区域和边缘区域的初始数据速率下限

和

的前提下，找到发射功率最小的那组载波对。可表示为：

$\underset{N_1^{\mathrm{major}},N_1^{\min \mathrm{or}},p_1^{\mathrm{in}},p_1^o}{\min }(N_1^{\min \mathrm{or}}{p}_1^{\mathrm{in}}+N_1^{\mathrm{major}}{p}_1^o)---\left(5a\right)$

满足 $R_1^{\mathrm{in}}\≥R_{\mathrm{in}}^{\mathrm{var}}---\left(5b\right)$

$R_1^o\≥R_o^{\mathrm{var}}---\left(5c\right)$

$N_1^{\min \mathrm{or}}+N_1^{\mathrm{major}}=N---\left(5d\right)$

$N_1^{\mathrm{major}}\≤N-\underset{i\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{N}_i^{\mathrm{major}}---\left(5e\right)$

$p_1^{\mathrm{in}}\≤p_1^o---\left(5f\right)$

从式(5b)和(5c)限制可以看出，当不等式取等时，中心区域和边缘区域的发射功率最小。一旦

确定，可以由式(5b)至(5d)相应的得到

$N_1^{\min \mathrm{or}}=N-N_1^{\mathrm{major}}---\left(6a\right)$

$p_1^o=(2^{R_o^{\mathrm{var}}/N_1^{\mathrm{major}}\mathrm{\Δf}}-1)\·\frac{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o}{{\stackrel{\‾}{g}}_1^o}---\left(6b\right)$

$p_1^{\mathrm{in}}=(2^{R_{\mathrm{in}}^{\mathrm{var}}/N_1^{\mathrm{major}}\mathrm{\Δf}}-1)\·\frac{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^o{\stackrel{\‾}{g}}_m^o+N_o}{{\stackrel{\‾}{g}}_1^{\mathrm{in}}}---\left(6c\right)$

每个主副载波个数对对应的总发射功率可表示为

$P_1=N_1^{\min \mathrm{or}}{p}_1^{\mathrm{in}}+N_1^{\mathrm{major}}{p}_1^o---\left(6d\right)$

主副载波个数对有N-1种可能值。因此可通过穷举搜索所有可能的SFR配置来找到满足式(5)及总功率最小要求的最优

对。

在通信系统中，资源分配一般是基于RB(Resource Block，资源块)进行的，通信系统中每个时隙最大存在100个RB(20MHz带宽)。因此，算法最大的搜索数目为99。由此可知，穷举搜索算法是可行的，并且具有较低的计算复杂度O(N-1)。

b)第二步

如果第一步计算出的最小发射功率P_min＝min(P₁)小于系统所允许的最大发射功率P_MAX，那么还有P_MAX-P_min的剩余功率可供调用，由此可进一步提高系统容量。为了在不增加小区间干扰的前提下提升系统容量，在第一步之后，将剩余功率分配给边缘区域，同时将部分边缘载波调整为中心载波。

显然，与中心用户相比，边缘用户的信道质量较差。因此，为中心用户分配更多的载波或功率可有效提高系统容量。但是在ICIC方法中，当相邻小区的副载波功率增加时，边缘用户受到的ICI也会随之增加，这将导致边缘区域的容量下降。因此，可行的方案是尽量增加副载波数目N^minor，能够在保证边缘区域数据速率前提下提高系统容量。本发明实施例通过将第一步之后的剩余功率分配给边缘用户来实现这个目标。因为在保证给定的边缘区域数据速率前提下，主载波发射功率

越高，所需的主载波数目N^major也就越少。由此我们利用剩余功率来最小化主载波数目N^major，同时最大化副载波数目N^minor。

借助下述贪婪递减算法，将剩余功率P_MAX-P_min分配给边缘用户。在满足边缘区域的数据速率要求

的前提下，逐步减少主载波数目N^major、并提高主载波发射功率

该过程在小区总发射功率达到最大值时停止。另外，在主载波变化过程中，副载波的发射功率保持不变。

贪婪递减算法具体描述如下：

(a) $N_1^{\mathrm{major}}\←N_1^{\mathrm{major}}-1;$

(b)计算主载波发射功率 $p_1^o\←(2^{R_o^{\mathrm{var}}/N_1^{\mathrm{major}}\mathrm{\Δf}}-1)\·\frac{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o}{{\stackrel{\‾}{g}}_1^o};$

(c)更新副载波数目 $N_1^{\min \mathrm{or}}\←N-N_1^{\mathrm{major}};$

(d)重复(a)至(c)，直到 $N_1^{\min \mathrm{or}}{p}_1^{\mathrm{in}}+N_i^{\mathrm{major}}{p}_1^o>P_{\mathrm{MAX}}.$

而后，根据

重新计算公式(2.2)中心区域的容量

并将该第二步中新确定的

作为下次迭代时中心区域的容量值下限

这就保证了每次迭代都能增加小区中心区域的数据速率，同时系统的总容量也是单调递增的。

重复上述第一步和第二步，直到小区容量不再增加为止。因为迭代过程有数据速率递增的特性，因此在第一次迭代中将和分别设为

和

来保证系统始终满足(4b)、(4c)中的数据速率限制。

另一种实施例，采用多小区ICIC算法

多小区ICIC算法实现过程为：首先，根据单小区ICIC算法选定每个小区的主副载波的数目及发射功率(或者主副载波的数目的比值及发射功率的比值)。

相邻小区的载波数、发射功率的输入信息可通过LTE中X2接口传输。对于单小区ICIC算法，当小区受到的邻区干扰很大或小区数据速率

和

足够高的时候，可能会导致式(4)无解(即单小区ICIC算法中第一步中得出的最小功率可能会超出小区最大功率值P_MAX)。这样，为控制对邻区的干扰，本发明实施例提出在限制最大发射功率P_MAX前提下，能够最大化小区容量的参数配置方法。与单小区ICIC算法相似，先遍历所有载波对并找出对应小区容量最大的一对。功率分配算法描述如下：

首先，根据公式(6b)满足数据速率的要求，计算出每个 $N_1^{\mathrm{major}}=\mathrm{1,2},...,{\left(N_1^{\mathrm{major}}\right)}_{\max }$ 对应的

然后，若边缘区域用户的功率值

小于小区总功率P_MAX，则将剩余功率分配给中心区域的用户。其中， $N_1^{\min \mathrm{or}}=N-N_1^{\mathrm{major}},$ $p_1^{\mathrm{in}}=(P_{\mathrm{MAX}}-P_1^o)/N_1^{\min \mathrm{or}};$ 并根据新得到的

和

计算边缘中心区域的数据速率

从所有功率、载波分配的参数组中，选定满足小区数据速率最大的一组。若对于所有

的可能值，边缘区域的功率

均大于P_MAX，则将所有功率P_MAX均分配给边缘区域，其中， $p_1^o=P_{\mathrm{MAX}}/{\left(N_1^{\mathrm{major}}\right)}_{\max ,}$

一旦确定某个小区的分配情况，重新计算中心区域的数据速率

并将中心区域的数据速率下限更新为

在全部C个小区资源分配更新后，评估各个小区中心区域和边缘区域的数据速率

和i＝1，…，。如果有小区不能满足(3b)和(3c)中设置的速率限制，并且小区i中计算的可获得数据速率

大于小区的数据要求下限

则将中心区域的可获得的数据速率降低δ(即

)。以此类推。

当公式(3a)中的系统容量为一定值或与前一次迭代值相差小于极小值ε时，迭代结束。以此作为本算法的收敛准则。在迭代过程中，每个小区的主副载波及功率值被设定，由此达到一个稳定的ICIC状态。

在网络初始建立阶段可直接应用根据本发明实施例的方法。或者，由于全网络小区优化周期为天或周，因此在运维期间也可直接应用根据本发明实施例的方法。即，每个小区首先根据相邻小区的SFR信息(主副载波数目和发射功率)找到适合本小区的分配方案，再将该小区更新后的ICIC信息发送给相邻小区，不断重复此过程直到全系统的资源分配收敛到一个稳定的ICIC状态。

当网络中有新小区加入时，简单的更改网络中现有小区的设置并不合适。新小区的配置结果又可能增加相邻小区受到的干扰。例如，当小区加入网络中时，对其资源分配结果可能影响到相邻小区，这就意味着相邻小区的资源分配结果也要进行更新。

为了最小化网络配置的改变，本发明实施例提出一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法，这也是一种动态SFR实际解决法(Practical Solution forDSFR，PDSFR)的解决方案，如图2所示。

如果第一小区为新加入网络中的小区。

21，首先依据上面的自适应的分布式小区间干扰协调的方法确定第一小区及其相邻小区的主载波的数目和发射功率以及副载波的数目和发射功率，其中所述第一小区及其相邻小区组成群组。

22，从第二小区的相邻小区中确定所有的其中心区域的数据速率高于设定的数据速率要求的第三小区，其中所述第二小区是邻近所述群组的小区中其中心区域或边缘区域的数据速率低于设定的数据速率要求的小区。

23，计算所述第三小区的副载波的发射功率和对所述第三小区的中心区域的数据速率、所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率以及所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果。

评估所述多个第三小区的副载波的发射功率和对系统整体(包括第三小区及其相邻小区组成群组)的数据速率的影响

例如，通过将所述第三小区的中心区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，评估所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的中心区域的数据速率的影响；通过将所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，评估所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响；通过将所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，评估所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率的影响。

24，根据所述计算结果，减小其中心区域的数据速率大于数据速率的最低要求且对其中心区域的数据速率及其相邻小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率的影响最小的第三小区的副载波的发射功率，直到所述第二小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率满足设定的数据速率要求。

由此可见，当有新的小区加入通信网络中时，通过评估所产生的影响，来最小限度地调整网络中小区的功率。

参见图3，具体描述根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的方法的流程：

(1)找到新加入网络的小区i的m个相邻小区，并将它们划分为一群组；

(2)应用如图1所示的算法在第一步得到的群组内分配小区资源；

(3)评估该分配结果对群组外的其他小区的影响，并找到其中心区域或边缘区域的数据速率无法满足的小区；

(4)对于其中心区域或边缘区域的数据速率无法被满足的小区，采用功率更新算法对该小区的相邻小区进行功率调整。

进一步地，例如，当Cell 1加入到网络中，首先找到与Cell 1相邻的m个小区，并将它们划分为一个群组，例如群组1。这里，假设m＝6，相邻小区为Cell2、Cell 3、Cell 4、Cell 5、Cell 6和Cell 7。Cell 1在群组1的中心位置。划定群组1之后，应用如图1所示的方法来重新分配群组1内各小区的资源配置。

完成以上步骤后，群组1周围的小区将评估新的资源分配结果对他们的影响。那些数据速率降低到要求下限的小区需要重新进行资源分配。例如，由于Cell 1加入网络中，Cell 7的配置就要进行改变。进一步假设Cell 7的配置改变会影响Cell 8的数据速率不再满足要求。本发明实施例通过将Cell 8的相邻小区的中心区域的“过剩”容量分给Cell 8的方法来解决此问题，且该方法并不增加ICI。具体做法为减少Cell 8的相邻小区Cell 10、Cell 6、Cell 7和Cell 9的副载波的发射功率，当然前提是这些小区满足各自的数据速率要求。将相邻小区Cell 10、Cell 6、Cell 7、Cell 9及中心小区Cell 8定义为群组2。

调整Cell 8的资源分配，逐步降低Cell 8的相邻小区的副载波的发射功率，即：

(1)通过梯度递减法减小副载波的发射功率能最小限度地减小系统容量；

(2)小区的数据速率仍能够满足要求。

在Cell 8的数据速率达到要求时，停止功率分配更新。

例如，本发明实施例通过评估偏导数来评估小区k的副载波发射功率

对系统容量的影响。其中，

为以Cell k为中心的群组集合。为满足Cell 8的数据速率，需要重新进行群组2中的功率分配。具体而言，首先评估D_k，其中k∈{6，7，9，10}。当k＝6时，

Cell k中，函数关于副载波的发射功率

的偏导数为：

$\frac{{\∂R}_i^o}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}}=\left\{\begin{array}{c}\frac{{\∂N}_i^{\mathrm{major}}{B}_{\mathrm{sub}}\log (1+\frac{p_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_i^o}{p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}+\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠k,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o})}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}},i\≠k\\ \frac{{\∂N}_i^{\mathrm{major}}{B}_{\mathrm{sub}}\log (1+\frac{p_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_i^o}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠k}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o})}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}},i=k\end{array}\right.$

$=\left\{\begin{array}{c}\frac{N_i^{\mathrm{major}}{B}_{\mathrm{sub}}}{1+\frac{p_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_i^o}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o}}\·\frac{-p_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_i^o{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}}{{(\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_m^{\mathrm{in}}+N_o)}^2},i\≠k\\ 0,i=k\end{array}\right.---\left(8\right)$

Cell k中，函数关于副载波的发射功率

的偏导数为：

$\frac{{\∂R}_i^{\mathrm{in}}}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}}=\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂\underset{j\∈B_i^{\min \mathrm{or}}}{\mathrm{\Σ}}{B}_{\mathrm{sub}}\log (1+\frac{p_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_i^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o})}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}},i\≠k\\ \frac{{\∂N}_k^{\min \mathrm{or}}{B}_{\mathrm{sub}}\log (1+\frac{p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^o{\stackrel{\‾}{g}}_m^o+N_o})}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}},i=k\end{array}\right.$

$=\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂\underset{j\∈B_{i,k}^{\min \mathrm{or}}}{\mathrm{\Σ}}{B}_{\mathrm{sub}}\log (1+\frac{p_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_i^{\mathrm{in}}}{p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}+\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠k,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o})}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}},i\≠k\\ \frac{N_k^{\min \mathrm{or}}{B}_{\mathrm{sub}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^o{\stackrel{\‾}{g}}_m^o+N_o+p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}},i=k\end{array}\right.$

$=\left\{\begin{array}{c}\underset{j\∈B_{i,k}^{\min \mathrm{or}}}{\mathrm{\Σ}}\frac{B_{\mathrm{sub}}}{1+\frac{p_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_i^{\mathrm{in}}}{p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}+\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠k,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o}}\·\frac{-p_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_i^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}}{{(p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}+\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i,m\≠k,m\≠i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^j{g}_m^j+N_o)}^2},i\≠k\\ \frac{N_k^{\min \mathrm{or}}{B}_{\mathrm{sub}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}}{\underset{m\∈C_{\mathrm{adj}}^i}{\mathrm{\Σ}}{p}_m^o{\stackrel{\‾}{g}}_m^o+N_o+p_k^{\mathrm{in}}{\stackrel{\‾}{g}}_k^{\mathrm{in}}},i=k\end{array}\right.---\left(9\right)$

其中，

为Cell i和Cell k中副载波重叠的部分。

Cell k的副载波的发射功率

对系统容量影响可表示为：

$D_k=\underset{i\∈C_{\mathrm{adj}}^k}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\∂R}_i}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}}$

$=\frac{{\∂R}_k^{\mathrm{in}}}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}}+\underset{i\∈C_{\mathrm{adj}}^k,i\≠k}{\mathrm{\Σ}}(\frac{{\∂R}_i^o}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}}+\frac{{\∂R}_k^{\mathrm{in}}}{{\∂p}_k^{\mathrm{in}}})---\left(10\right)$

由此，功率更新算法描述如下：

第一步，当Cell t的中心区域或边缘区域的数据速率不满足要求时，找到以Cell t为中心的群组

第二步，对于每个Cell k(

k≠t)：用式(10)评估计算其副载波发射功率对系统容量的影响D_k；

第三步，找出具有最小值的Cell k；若Cell k的中心区域的数据速率满足

则令减少一个小步长α；否则，在将cell k从

中删除；

第四步，评估Cell t的中心区域和边缘区域的数据速率，重复第二步和第三步，直到 $R_t^{\mathrm{in}}\≥R_t^{{\mathrm{in}}_{\min }}(R_t^o\≥R_t^{o_{\min }}).$

类似的，只有当其他小区的数据速率不能满足要求时才需要执行上述功率更新算法，从而保证了对网络中现有小区的参数设置仅仅产生最小的改动。

在上述本发明实施例提出的自适应的分布式小区间干扰协调的方法，在每个小区中频谱资源被分为主载波和副载波两部分。考虑用户的信道状态等因素，小区内所有用户均可以调用主载波，而只有中心区域用户可以调用副载波。在实际系统中，中心区域和边缘区域用户的划分不是简单的由用户在小区内的位置来决定的，可以根据用户上报的RSRP来进行计算。如按照服务小区的RSRP大小来决定，即仅考虑用户的路损情况，或者综合考虑服务小区和相邻小区的RSRP大小来决定，即同时考虑用户的路损及相邻小区的干扰，等等。中心区域用户和边缘区域用户的比例与主副载波的比例可以相同也可以不同，这点可考虑各用户的负载不同进行调整。

图4示出了根据本发明实施例的自适应的分布式小区间干扰协调的装置。

在图4中，自适应的分布式小区间干扰协调的装置40包括确定单元41和通知单元42。其中，确定单元41用于通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和最大。通知单元42用于将第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率通知给相邻小区。

此外，确定单元41包括第一确定模块411和第二确定模块412。第一确定模块411用于确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率，其中所述第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率满足本小区中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求以及最小的主载波与副载波的发射功率和，所述最小的主载波与副载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积以及所述第二副载波数目与所述第二副载波发射功率的乘积的和。

若所述最小的主载波与副载波的发射功率和小于或等于本小区允许的最大发射功率，第二确定模块412用于确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

或者，若所述最小的主载波与副载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，第二确定模块412用于确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

具体地，第一确定模块411用于根据本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求，确定与最小的主载波与副载波的发射功率和对应的第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率。

具体地，第二确定模块412用于减小所述第二主载波数目为第一主载波数目，增大所述第二主载波发射功率为第一主载波发射功率，增大所述第二副载波数目为第一副载波数目，以及保持所述第二副载波发射功率不变为第一副载波发射功率，直到对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和达到所述本小区允许的最大发射功率，其中所述对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和为所述第一主载波数目与所述第一主载波发射功率的乘积以及所述第一副载波数目与所述第一副载波发射功率的乘积的和。

可选地，具体地，第二确定模块412用于若最小的主载波的发射功率和小于本小区允许的最大发射功率，确定所有满足边缘区域的数据速率要求的第一主载波数目以及对应的第一主载波发射功率，其中最小的主载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积，根据所述第一主载波数目确定第一副载波数目，并将所述本小区允许的最大发射功率与所述最小的主载波的发射功率和的功率差均分到副载波，确定对应的第一副载波发射功率。

或者，具体地，第二确定模块412用于若所述最小的主载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定本小区允许的最大的主载波数目为第一主载波数目，将所述本小区允许的最大发射功率均分给主载波，确定第一主载波发射功率，其中所述第一主载波发射功率与所述第一主载波数目的乘积等于所述本小区允许的最大发射功率，根据所述第一主载波数目确定所述第一副载波数目，并设置所述第一副载波发射功率为0。

此外，自适应的分布式小区间干扰协调的装置40还可以包括获取单元43。该获取单元43用于在所述通过调整主副载波的数目以及主副载波的发射功率确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率之前，获取相邻小区的第三主载波数目、第三副载波数目、第三主载波发射功率以及第三副载波发射功率，以便所述确定单元根据所述第三主载波数目确定本小区的主载波数目的最大值，以使得本小区的主载波与相邻小区的主载波正交。

可选地，自适应的分布式小区间干扰协调的装置40还可以包括计算单元44。该计算单元44用于计算所述本小区的副载波的发射功率和对所述本小区的中心区域的数据速率、所述相邻小区的中心区域的数据速率以及所述相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果。

具体而言，计算单元44用于：

通过将所述本小区的中心区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述本小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述相邻小区的边缘区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述相邻小区的中心区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述相邻小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果。

本发明实施例的自适应的分布式ICIC装置使通信系统在网络初始化以及运维期间都能够简便地且精准地自动调节载波相关参数(例如主副载波的数目和发射功率)来实现通信系统容量的最大化。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法，其特征在于，包括：

通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率使得本小区的中心区域与边缘区域的数据速率和最大；

将所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率通知给相邻小区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率包括：

确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率，其中所述第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率满足本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求以及最小的主载波与副载波的发射功率和，所述最小的主载波与副载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积以及所述第二副载波数目与所述第二副载波发射功率的乘积的和；

若所述最小的主载波与副载波的发射功率和小于或等于本小区允许的最大发射功率，确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第二副载波发射功率包括：

确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率，其中所述第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率满足本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求以及最小的主载波与副载波的发射功率和，所述最小的主载波与副载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积以及所述第二副载波数目与所述第二副载波发射功率的乘积的和；

若所述最小的主载波与副载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率包括：

根据本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求，确定与最小的主载波与副载波的发射功率和对应的第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率包括：

减小所述第二主载波数目为第一主载波数目，增大所述第二主载波发射功率为第一主载波发射功率，增大所述第二副载波数目为第一副载波数目，以及保持所述第二副载波发射功率不变为第一副载波发射功率，直到对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和达到所述本小区允许的最大发射功率，其中所述对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和为所述第一主载波数目与所述第一主载波发射功率的乘积以及所述第一副载波数目与所述第一副载波发射功率的乘积的和。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率包括：

若最小的主载波的发射功率和小于本小区允许的最大发射功率，确定所有满足边缘区域的数据速率要求的第一主载波数目以及对应的第一主载波发射功率，其中所述最小的主载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积，

根据所述第一主载波数目确定第一副载波数目，并将所述本小区允许的最大发射功率与所述最小的主载波的发射功率和的功率差均分到副载波，以确定对应的第一副载波发射功率；或者

若所述最小的主载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定本小区允许的最大的主载波数目为第一主载波数目，

将所述本小区允许的最大发射功率均分给主载波，确定第一主载波发射功率，其中所述第一主载波发射功率与所述第一主载波数目的乘积等于所述本小区允许的最大发射功率，

根据所述第一主载波数目确定第一副载波数目，并设置所述第一副载波发射功率为0。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述通过调整主副载波的数目以及主副载波的发射功率确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率之前，还包括：

获取相邻小区的第三主载波数目、第三副载波数目、第三主载波发射功率以及第三副载波发射功率；

根据所述第三主载波数目确定本小区的主载波数目的最大值，以使得本小区的主载波与相邻小区的主载波正交。

8.一种自适应的分布式小区间干扰协调的方法，其特征在于，包括：

确定第一小区及相邻小区的主载波的数目和发射功率以及副载波的数目和发射功率，其中所述第一小区及其相邻小区组成群组；

从第二小区的相邻小区中确定所有的中心区域的数据速率高于设定的数据速率要求的第三小区，其中所述第二小区是邻近所述群组的小区中其中心区域或边缘区域的数据速率低于设定的数据速率要求的小区；

计算所述第三小区的副载波的发射功率和对所述第三小区的中心区域的数据速率、所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率以及所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果；

根据所述计算结果，减小其中心区域的数据速率大于数据速率的最低要求且对其中心区域的数据速率及其相邻小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率的影响最小的第三小区的副载波的发射功率，直到所述第二小区的中心区域的数据速率与边缘区域的数据速率满足所述设定的数据速率要求。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算所述第三小区的副载波的发射功率和对所述第三小区的中心区域的数据速率、所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率以及所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果包括：

通过将所述第三小区的中心区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率与所述第三小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述第三小区的副载波的发射功率对所述第三小区的相邻小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果。

10.一种自适应的分布式小区间干扰协调的装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于通过调整主载波和副载波的数目以及主载波和副载波的发射功率，确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率，其中所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率使得本小区的中心区域与边缘区域的数据速率和最大；

通知单元，用于将所述第一主载波数目、所述第一副载波数目、所述第一主载波发射功率以及所述第一副载波发射功率通知给相邻小区。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括第一确定模块和第二确定模块，其中

所述第一确定模块用于确定第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率，其中所述第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率满足本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求以及最小的主载波与副载波的发射功率和，所述最小的主载波与副载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积以及所述第二副载波数目与所述第二副载波发射功率的乘积的和；

若所述最小的主载波与副载波的发射功率和小于或等于本小区允许的最大发射功率，所述第二确定模块用于确定满足本小区的最大的中心区域与边缘区域的数据速率和的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率；或者

若所述最小的主载波与副载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，所述第二确定模块用于确定满足边缘区域的数据速率要求的主载波数目、副载波数目、主载波发射功率以及副载波发射功率为第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

根据本小区的中心区域的数据速率的最低要求与边缘区域的数据速率的最低要求，确定与最小的主载波与副载波的发射功率和对应的第二主载波数目、第二副载波数目、第二主载波发射功率以及第二副载波发射功率。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

减小所述第二主载波数目为第一主载波数目，增大所述第二主载波发射功率为第一主载波发射功率，增大所述第二副载波数目为第一副载波数目，以及保持所述第二副载波发射功率不变为第一副载波发射功率，直到对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和达到所述本小区允许的最大发射功率，其中所述对应于第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率的主载波与副载波的发射功率和为所述第一主载波数目与所述第一主载波发射功率的乘积以及所述第一副载波数目与所述第一副载波发射功率的乘积的和。

14.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

若最小的主载波的发射功率和小于本小区允许的最大发射功率，确定所有满足边缘区域的数据速率要求的第一主载波数目以及对应的第一主载波发射功率，其中所述最小的主载波的发射功率和为所述第二主载波数目与所述第二主载波发射功率的乘积，

根据所述第一主载波数目确定第一副载波数目，并将所述本小区允许的最大发射功率与所述最小的主载波的发射功率和的功率差均分到副载波，以确定对应的第一副载波发射功率；或者

若所述最小的主载波的发射功率和大于本小区允许的最大发射功率，确定本小区允许的最大的主载波数目为第一主载波数目，

将所述本小区允许的最大发射功率均分给主载波，确定第一主载波发射功率，其中所述第一主载波发射功率与所述第一主载波数目的乘积等于所述本小区允许的最大发射功率，

根据所述第一主载波数目确定第一副载波数目，并设置所述第一副载波发射功率为0。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置，其特征在于，还包括获取单元，所述获取单元用于在所述通过调整主副载波的数目以及主副载波的发射功率确定第一主载波数目、第一副载波数目、第一主载波发射功率以及第一副载波发射功率之前，获取相邻小区的第三主载波数目、第三副载波数目、第三主载波发射功率以及第三副载波发射功率，以便所述确定单元根据所述第三主载波数目确定本小区的主载波数目的最大值，以使得本小区的主载波与相邻小区的主载波正交。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

计算单元，用于计算所述本小区的副载波的发射功率和对所述本小区的中心区域的数据速率、所述相邻小区的中心区域的数据速率以及所述相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述计算单元具体用于：

通过将所述本小区的中心区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述本小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述相邻小区的边缘区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述相邻小区的边缘区域的数据速率的影响并获得计算结果；

通过将所述相邻小区的中心区域的数据速率与所述本小区的副载波的发射功率求偏导，计算所述本小区的副载波的发射功率对所述相邻小区的中心区域的数据速率的影响并获得计算结果。

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