CN103748941A - 移动网络中的功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在移动网络中进行功率控制的方法，对于属于一组A个服务站中的每个服务器站s，其中s=1、…、A，A≥2，每个服务器站在B个子频带内的发射功率为

，其中b=1、...、B，B≥1，所述方法包含下列步骤：a）从由所述服务器站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据；b）借助所述测量数据，计算至少一个预定值（AA），其中b∈[1、...、B]；c）将各个值（AA）传输到至少一个其他服务器站t，或者与该服务器站t相关联的设备，并且从至少所述服务器站t，或者通过所述关联设备，接收模拟值（BB）；d）借助至少所述值（BB）计算微商（CC），其中U是所述网络的预定效用函数；e）更新传输功率

，以减小所述效用函数U的值。本方法的值得注意之处在于，效用函数（DD）是定义在预定时段T上、所述组的每个服务器站的负载（EE）的增函数，其中s=1、…、A，所述负载（EE）依赖于到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量的强度和该服务器站发送的数据速率，还在于所述值（BB）代表了量（FF）。

Description

移动网络中的功率控制方法

技术领域

本发明涉及移动网络领域。本发明尤其涉及移动网络中服务器站发射功率的确定。

背景技术

众所周知，例如在蜂窝移动网络中，基站发射的多重信号与移动终端接收的多重信号间的干扰现象大大地限制了提供给网络用户的QoS（“服务质量”的英文缩写）以及网络能够应付的总通信量。既然对于位于小区中心的用户而言有用信号的能量大大超过干扰信号的能量，那么蜂窝间干扰的影响在沿着小区边界处尤为显著；因此QoS主要依赖于位于小区边界的用户；这就是为什么负责从运营角度优化网络的工程师们会为优化小区边界处的网络投入大量努力。

有可能通过相应地计划发射谱的频带或每个子频带内每个基站的功率来减少蜂窝间的干扰现象：这被称作“功率控制”。

R.Combes,Z.Altman和E.Altman的题为“Self-organizing fractionalpower control for interference coordination in OFDMA networks”的文章（IEEEICC2011）提供了对OFDMA（“正交频分多址”的英文缩写）类型的移动网络进行功率控制的一种动态方法。在这种方法中，考虑到在蜂窝移动网络中，有一组A个基站，每个站在B个子频带内的发射功率为

,其中s=1、…、A，b=1、...、B。每个基站以一种重复的方式（例如周期性的），执行下列步骤：

a）从由所述基站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据，

b）借助所述测量数据计算预定值

，其中b=1、...、B，且t=1、...、A，

c）将所述值

传输至其他基站，并且从其他基站接收模拟值

d）借助所述值

计算微商

，其中U是所述网络的预定效用函数，和

e）更新传输功率

，以减小所述效用函数U的值。

更确切地，根据该方法：

$U=\underset{s=1}{\overset{A}{\mathrm{\Σ}}}{U}_s,$

其中U_s是基站s发送的数据速率的预定函数。

关于步骤a），如果所述无线参数包含衰减（也被称作“参考信号接收功率”，或RSRP），所述测量数据例如可以依照3GPP TS36.214标准，“EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical layer”，第5.1.1部分（“测量数据”）。把这些测量数据传输至服务器基站，例如，将依照3GPP TS36.331标准“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);RadioResource Control(RRC);Protocol Specification”，第5.5部分（“测量数据”）和第6.3.5部分（“测量数据信息元素”）。

关于步骤c），属于3GPP LTE（“长期演进”的英文缩写）类型的OFDMA网络的相邻基站之间的通信例如能使用“X2”界面。

这种已知方法有几个缺点：

-优化与网络瞬时QoS关联的度量，然而，这样的度量不能直接与平均质量标准相联系，而所述平均质量标准才是运营商感兴趣的质量的真实测量数据，例如通信阻塞率，或者平均的文件传输时间；

-这种方法的最优性（甚至只是部分的）还未被证实；因此有可能存在某些情况，其中这种已知方法降低而非改善网络状况，和

-这种方法的稳定性也还未被证实；稳定性的问题在某种意义上是本质的，那就是如果没有关于稳定性和抗噪性的严格保障，不会有运营商愿意在他们的网络中实施这种方法。

这种方法仅在长时间维持固定数量用户以及通信延续时间为无限的假设下趋于一种稳定配置，显然这些假设是不现实的。因为它不能在现实的使用条件下趋于一种稳定配置，基于甚至相当长时间的、对于该方法的实施的动态行为的观察，不可能从中推断出基站在频带或子频带内发射功率的规划。

发明内容

很明显，前述干扰问题实际地影响到所有类型的移动网络，无论是蜂窝网络（2G、3G等），还是无线网络（WiFi、蓝牙等）。本发明涉及所有这些类型的网络，其中移动终端与设备（基站、接入点、中继站等）交换射频通信，所有这些设备将以“服务器站”的名称代表。

因此，本发明涉及一种在移动网络中进行功率控制的方法，对于属于一组A个服务器站的每个服务器站s,其中s=1、…、A，A≥2，每个站在B个子频带内的发射功率为

，其中b=1、...、B，B≥1，所述方法包含下列步骤：

a）从由所述服务器站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据，

b）借助所述测量数据，计算至少一个预定值

，其中b∈[1、...、B]，且t∈[1、...、A]，

c）将各个值

传输到至少一个其他服务器站t、或者与服务器站t相关联的设备，并且从至少所述服务器站t，或者通过所述关联设备，接收模拟值

d）借助至少所述值

，计算微商

，其中U是所述网络的预定效用函数，和

e）更新传输功率

，以减小所述效用函数U的值。

所述方法的值得注意之处在于：

-效用函数

是定义在预定时间段T上所述组的每个服务器站的负载

的增函数，其中s=1、…、A，所述负载

依赖于到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量的强度，以及该服务器站发送的数据速率，和

-所述值

代表了量

由于这些处理，通过调节每个服务器站在发射频带或每个发射子频带上的传输功率，移动网络中的干扰现象能够被有效地减少。实际上，仅通过明智地选择所述时段T，根据本发明的效用函数便可直接与由运营商直接可用的网络平均质量标准（阻塞率、文件传输时间等）相联系，因此也就直接与网络的平均QoS相联系。

注意到，根据本发明的方法考虑了到达由每个服务器站提供服务的地理区域内的通信量。因为这个原因，它的运行特征比在通信量从一个地理区域到另一个地理区域变化显著的情况下的已知方法好，这种情况在异构移动网络中尤其会被碰到，比如超微/宏网络。

此外，可在数学上证明，以在足够长的时间内本方法的实施为基础，根据本发明的功率控制方法将使得功率配置趋于最佳的稳定状态，且这一点的实现与通信量的波动无关。

最后，根据本发明的功率控制方法还提供了下列好处：

-信令负载很低，并且与服务器站之间（LTE中的X2界面）的连接上可用的容量相兼容；

-处理负载低，因为梯度的计算借助明确的方程式实现，不需要进行模拟；和

-所述方法是分布式的：每个站更新自己的功率，不存在负责协调不同站的中央实体。

根据特性，所述负载定义为表达式：

${\stackrel{\‾}{\mathrm{\ρ}}}_s={\∫}_{D_s}\frac{{\mathrm{\λ}}_{\stackrel{\→}{r}}}{{\mathrm{\γ}}_{\stackrel{\→}{r}}}{d}^2\stackrel{\→}{r},$

其中，

·

是到达点

的通信量的区域强度，而

·是服务器站s在点

能够发送的最大数据速率。

由于这些处理，所述负载

使得每个量

能够基于网络中运行的无线参数的测量数据，在所述时段T期间，被移动终端和服务器站方便地估算出来，其中s,t=1、…、A，且b=1、...、B。

根据甚至更多的特性，所述量通过计算量在所述时段T期间执行的重复的平均值来获得，其中索引m对重复进行计数，且随机负载ρ_t,m定义为：

${\mathrm{\ρ}}_{t,m}=\frac{1}{T_m}\underset{j=1}{\overset{N_{t,m}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{\σ}}_j}{{\mathrm{\γ}}_j},$

其中，

·索引j对在持续时段T_m<T期间、地理区域D_t内发起的通信或者这些通信的预定选择进行计数，其中j=1、...、N_t,m，

·γ_j是通信n°j的数据速率，而

·σ_j是通信n°j的文件大小。

由于这些处理，“物理”负载

（的微商）可以通过计算时间段T内的连续时段（相邻或不相邻，彼此相等的时段T_m或不相等）上的随机样本，而方便地估算出来。

以一种相互联系的方式，本发明涉及一种在移动网络中进行功率控制的设备，所述设备与属于一组A个服务器站的服务器站s相关联，其中s∈[1、...、A]，A≥2，每个站在B子频带内的发射功率为

，其中，b=1、...、B，B≥1，所述设备包含装置以用于：

-从由所述服务器站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据，

-借助所述测量数据，计算至少一个预定值

，其中，b∈[1、...、B]，且t∈[1、...、A]，

-将各个值

传输到至少一个其他服务器站t、或者与该服务器站t相关联的设备，并且从至少所述服务器站t、或者通过所述关联设备，接收模拟值

-借助至少所述值，计算微商

，其中U是所述网络的预定效用函数，和

-更新传输功率，以减小所述效用函数U的值。

所述设备的值得注意之处在于：

-效用函数

是在预定时间段T上定义的、所述组的每个服务器站的负载的增函数，其中s=1、…、A，所述负载依赖于到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量的密度，以及由此服务器站发送的数据速率，和

-所述值

代表了量

根据特性，所述负载定义为关系式：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s={\&Integral;}_{D_s}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{d}^2\stackrel{\&RightArrow;}{r},$

其中，

·

是到达点

的通信量的区域强度，而

·

是服务器站s在点

能够发送的最大数据速率。

根据甚至更多的特性，所述设备还拥有通过计算量

在所述时段T期间执行的重复的平均值来获得所述量的装置，其中索引m对重复进行计数，且随机负载ρ_t,m定义为：

${\mathrm{\&rho;}}_{t,m}=\frac{1}{T_m}\underset{j=1}{\overset{N_{t,m}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_j}{{\mathrm{\&gamma;}}_j},$

其中，

·索引j对在持续时段T_m<T期间、地理区域D_t内发起的通信或者这些通信的预定选择进行计数，其中j=1、...、N_t,m，

·γ_j是通信n°j的数据速率，而

·σ_j是通信n°j的文件大小。

根据特性，在电路环境中，上文中简述的任何一种功率控制设备都能够实现。例如，这个电路可以由集线逻辑芯片（cabled logic chip）组成。

由这些设备提供的好处与上文简述的相应关联方法提供的好处本质上是相同的。

本发明还针对移动网络的服务器站，包含如上文简述的设备。

作为一种变化形式，可以预想，对于至少某些服务器站，关联设备将托管在服务器站的外面，例如在移动网络运营商运营的管理中心内。

最后，本发明还针对计算机程序，该计算机程序可以从通信网络下载、和/或存储于计算机可读介质、和/或可以被微处理器运行。所述计算机程序的值得注意之处在于，当它在计算机上执行时，包含了如上简述的任一所述功率控制方法执行步骤的指令。

这些设备和所述计算机程序提供的好处本质上和所述方法提供的好处是一样的。

附图说明

所述发明的其他方面和好处将在阅读下文通过非限制性示例的方式介绍的具体实施例的细节描述中变得清晰。所述描述提及附图，其中：

-图1是根据本发明的方法的一个实施例的主要步骤的流程图，

-图2是网络中平均阻塞率的图表，一方面没有功率控制，另一方面有根据本发明的功率控制，

-图3是网络平均完全数据速率的图表，一方面没有功率控制，另一方面有根据本发明的功率控制，而

-图4是网络中平均文件传输时间的图表，一方面没有功率控制，另一方面有根据本发明的功率控制。

具体实施方式

在移动网络中，考虑一组A个服务器站，每个在B个子频带的发射功率为

，其中s=1、…、A，且b=1、...、B。优选地，在执行根据本发明的方法期间，把网络中所有的服务器站考虑在内。

图1示意地说明了根据本发明的功率控制方法的一个实施例的主要步骤。在该实施例中，给定的服务器站仅传送前述数据

给“相邻”（以下文定义的意义）的服务器站，这样做的原因是将与本发明的实现相关联的消息数量限定在真正有用的范围。

在图1中：

-在本实施例中，标识“站测量数据s”和“邻站测量数据”代表所述方法的步骤a）（见下文）；

-根据本发明，标识“通信量估值”代表每个服务器站测量的到达本站的通信量；

-标识“负载估值”代表所述方法的步骤b）（见下文）；

-标识为“X2”的双箭头代表所述方法的步骤c）（见下文）；

-标识“计算效用梯度”代表所述方法的步骤d）（见下文）；而

-标识“更新功率”代表所述方法的步骤e）（见下文）。

将

设置为网络中服务器站s和点之间信号的平均衰减，由站s提供服务的点

处的信号与干扰加噪声比（SINR）等于：

$R_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}^{\left(b\right)}=\frac{h_s\&RightArrow;\stackrel{\&RightArrow;}{r}{P}_s^{\left(b\right)}}{{\mathrm{\&theta;}}^2+\underset{s^{\&prime;}\&NotEqual;S}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_{s^{\&prime;}}\&RightArrow;\stackrel{\&RightArrow;}{r}{P}_{s^{\&prime;}}^{\left(b\right)}}---\left(1\right)$

其中，θ²是热噪声。注意到，当前移动终端能够对每个检测到的信号测量：

-衰减值，

-SINR的分子，和

-SINR的分母。

D_s表示由服务器站s提供服务的地理区域，即：

$D_s=\left\{\stackrel{\&RightArrow;}{r}\right|h_{s\&RightArrow;\stackrel{\&RightArrow;}{r}}\&GreaterEqual;h_{s^{\&prime;\&RightArrow;\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}\&ForAll;s^{\&prime;}\}.$

由定义，如果存在至少一个D_s的点

，使得衰减

高于预定阈值，则服务器站s认为另一个服务器站s'是它的“邻居”。

现在，

被认为是定义在预定时段T（例如，1小时）上的服务器站s的负载。优选地，所述时段以这样一种方式选择，以使其表现出所谈及网络的无线参数的平均值随时间变化的特征。

首先，根据本发明，每个负载依赖于：

-到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量强度，和

-所述服务器站传送的数据速率。

“通信量强度”也被称作“比特到达率”。注意到，所述通信量涉及时段T期间发起的通信。

其次，根据本发明，效用函数

定义为所述组的每个负载

(s=1、…、A)的增函数，例如：

$U=\underset{s=1}{\overset{A}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&alpha;}}_s{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s---\left(2\right)$

其中，系数α_s是预定的严格为正的实数。

然后找到一组发射功率值，使得效用函数U最小化。为了这个目的，会用到例如名为“梯度下降”方法的传统方法，其在此依照如下方程式，通过连续更新一组发射功率，逐步逼近U的最小值：

对于b=1、...、B，且s=1、…、A,    (3)

其中，m是对连续更新次数进行编号的整数，ε_m是“小的”优选从一次更新到下一次更新逐渐减小的正实数。这些更新在预定的时刻发生，例如按定期间隔。

所以，这些更新需要计算偏微商

$\frac{\&PartialD;U}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}}=\underset{t=1}{\overset{A}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{\&PartialD;U}{\&PartialD;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_t}\frac{\&PartialD;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_t}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}},---\left(4\right)$

其中，偏微商

是已知的；在上文方程式（2）的例子中：

$\frac{\&PartialD;U}{\&PartialD;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_t}={\mathrm{\&alpha;}}_t$

因此，每个偏微商

必须能够被计算出，其中，s、t=1、...、A，且b=1、...、B。

在本实施例中，每个服务器站s从每个相邻服务器站t接收代表量

的值（当选择非线性效用函数时，连同负载值本身），允许该站更新它的发射功率

如上文所说明的，将被看到，有利地，这些更新的重复必定导致效用函数U收敛于局部最小值，使得所有谈及的服务器站到达一种稳定的平衡配置；这种平衡配置作为通信量变化的函数，在比时段T甚至更长的一段时间上并行变化（如的确有变化）。

在所述发明的本实施例中，为负载选择下列表达式：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s={\&Integral;}_{D_s}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{d}^2\stackrel{\&RightArrow;}{r},---\left(5\right)$

其中，

·

是到达点

的通信量的区域强度（例如以比特/秒/平方米为单位测量），而

·

是服务器站s在点

能够传送（即如果所述站将只发送数据给该点

时能得到的数据速率）的最大数据速率（例如以比特/秒为单位测量）。

通常地：

${\mathrm{\&gamma;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}=\underset{1\&le;b\&le;B}{\mathrm{\&Sigma;}}f\left(R_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}^{\left(b\right)}\right),---\left(6\right)$

其中，f是本领域技术人员所知的函数。记得，这个函数f是为所谈及的射频系统、尤其是为所实现的射频技术（OFDMA,CDMA或其他），对衰减波动在数据速率上的影响（一种名为“衰退”的现象）进行建模。

注意到，由方程式（5）给定的表达式其实代表了服务器站s上的负载；实际上，满足关于从由这个服务器提供服务的终端交换数据的需要，仅对应于条件：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s<1.$

由方程式（5）给定的负载的所述表达式有利地是可以由移动终端和服务器站测量的量的函数。因此，对于负载对于功率

的微商，情况将是相同的，如上文所解释的，计算效用梯度需要这些微商。

估算负载

的一个实际装置包括计算在每个连续时段T_m（例如1秒）的抽样，其中m是前述重复索引，且T_m<T。这些样本将被称作“随机负载”ρ_s,m，它们将以这样的方式选取，那就是它们m次的平均值与负载

相等。

在本实施例中，所述随机负载根据下面的表达式定义：

${\mathrm{\&rho;}}_{s,m}=\frac{1}{T_m}\underset{i=1}{\overset{N_{s,m}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_i}{{\mathrm{\&gamma;}}_i},---\left(7\right)$

其中，

·索引i=1、...、N_s,m对时段T_m期间、在地理区域D_s内发起的通信（或者这些通信的预定选择）进行计数，每次通信n°i与位于点

的移动终端的数据接收相关联，

·γ_i是通信n°i的数据速率，而

·σ_i是通信n°i的文件大小，此大小由服务器站s测量。

确实能看到，ρ_s，m对m取平均值，等于

对于s、t=1、...、A，且b=1、...、B，这导致：

$\frac{\&PartialD;{\mathrm{\&rho;}}_{t,m}}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}}=-\frac{1}{T_m}\underset{j=1}{\overset{N_{t,m}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_j}{{\mathrm{\&gamma;}}_j^2}\frac{\&PartialD;{\mathrm{\&gamma;}}_j}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}},---\left(8\right)$

其中，索引j对T_m期间在地理区域D_t内发起的通信进行编号。

参考上文方程式（6），得出下面的表达式：

$\frac{\&PartialD;{\mathrm{\&gamma;}}_j}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}}=f^{\&prime;}\left(R_j^{\left(b\right)}\right)\frac{\&PartialD;R_j^{\left(b\right)}}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}},---\left(9\right)$

其中，

表示通信n°j的SINR，位于地理区域D_t内的点

处的移动终端参与了此通信。基于方程式（1），最终得到下列表达式：

$\frac{\&PartialD;R_j^{\left(b\right)}}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}}=\frac{h_t\&RightArrow;{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}_j}{{\mathrm{\&theta;}}^2+\underset{s^{\&prime;}\&NotEqual;t}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_{s^{\&prime;}\&RightArrow;{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}_j}{P}_{s^{\&prime;}}^{\left(b\right)}}$ 当t=s,(10a)

和

$\frac{\&PartialD;R_j^{\left(b\right)}}{\&PartialD;P_s^{\left(b\right)}}=-\frac{h_{s\&RightArrow;{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}_j}{h}_{t\&RightArrow;{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}_j}{P}_t^{\left(b\right)}}{{[{\mathrm{\&theta;}}^2+\underset{s^{\&prime;}\&NotEqual;t}{\mathrm{\&Sigma;}}{h}_{s^{\&prime;}\&RightArrow;{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}_j}{P}_{s^{\&prime;}}^{\left(b\right)}]}^2}$ 当t≠s.(10b)

因此，每个站t有可能从本站提供服务的移动终端反馈的测量数据（衰减，SINR的分子和分母）开始，计算

。在这方面将注意到，为了更新其自身的发射功率，给定服务器站不需要知道其他站的发射功率。

这样，能够进行发射功率值的更新n°m所需的所有要素都有了。

图2、3和图4基于使用OFDMA技术的网络模拟，说明了本发明的优点。在这些图中，实现本发明的网络与已知为“参考网络”、没有功率控制的网络进行比较，换句话说，后者即其中每个站以其额定功率发射而不考虑其他站这样的网络，因此显然没有考虑蜂窝间的干扰。更确切地，作为平均到达率的函数，图2是网络内平均阻塞率的图表；作为平均到达率的函数，图3是网络平均吞吐量的图表；作为平均到达率的函数，图4是网络内平均文件传输时间的图表。所述“平均到达率”指在网络表面区域上，上文所考虑的通信量的区域强度的平均值。

本发明尤其适用于OFDMA类型的蜂窝网络，例如LTE和WiMax网络。本发明还适用于CDMA/WCDMA类型的蜂窝网络，例如HSPA，其中通常只有一个频带，即B=1。如上文所解释的，无论哪种应用，本领域的技术人员将以一种已知的方式，选择合适的函数f为信道的波动建模。

更普遍地，本发明适用于根据从移动电话和服务器站传来的测量数据，对服务器站的任何给定参数进行调节的算法。实际上，根据本发明的方法允许依据平均质量标准，对网络的许多行为进行控制。因此，例如可以控制下列行为：

-每个站的导频信道的功率，以实现小区大小的优化；

-“切换”边界（自动的蜂窝间转换），以优化蜂窝间的移动性；和

-例如宏/超微类型的异构网络内资源分配的多种问题。

本发明可以借助软件和/或硬件部件，在移动网络的节点例如服务器站处实施。软件部件将能够并入至传统网络节点管理计算机程序中。

如上文表明的，这就是为什么本发明还涉及实现上文所描述的功率控制方法的数据处理系统的原因。这个数据处理系统以一种传统的方式包含由信号控制的中央处理单元，内存，以及输入单元和输出单元。

另外，所述数据处理系统可用于执行包含实现根据本发明的功率控制方法的指令的计算机程序。

实际上，本发明还针对可从通信网络下载的计算机程序，该计算机程序当在计算机上运行时，包含用于执行根据本发明的功率控制方法的步骤的指令。该计算机程序能够存储于计算机可读介质，并可由微处理器执行。

所述程序可以使用任何给定的编程语言，并且可以采用源代码、目标代码、或者源代码和目标代码之间的中间代码的形式，可以是部分编译的形式，或任何其他所需形式。

本发明还针对一种信息介质，该介质不可移除、或者部分或全部可移除、计算机可读，并包含例如上文提及的计算机程序指令。

所述信息介质可以是任何给定的、能够存储程序的实体或者设备。举例来说，所述介质可以包含存储装置，如ROM，例如CD ROM或者微电子电路ROM，抑或磁记录装置，例如USB闪存或硬盘。

另一方面，所述信息介质可以是一种可传输介质，例如电信号或光信号，它能经由电缆或光缆，通过无线电或其他方式传送。具体地说，根据本发明的计算机程序可被上传至Internet类型的网络。

作为一种变化形式，所述信息介质可以是合并了所述计算机程序的集成电路，该电路被设计为执行根据本发明的方法，或在根据本发明的方法的执行中运用。

Claims (12)

1.一种在移动网络中进行功率控制的方法，对于属于一组A个服务站中的每个服务器站s，其中s=1、…、A，A≥2，每个服务器站在B个子频带内的发射功率为

，其中b=1、...、B，B≥1，所述方法包含下列步骤：

a）从由所述服务器站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据，

b）借助所述测量数据，计算至少一个预定值

，其中b∈[1、...、B]，且t∈[1、...、A]，

c）将各个值

传输到至少一个其他服务器站t、或者与该服务器站t相关联的设备，并且从至少所述服务器站t、或者通过所述关联设备接收模拟值

d）借助至少所述值计算微商，其中U是所述网络的预定效用函数，并且

e）更新传输功率

，以减小所述效用函数U的值，

所述方法的特征在于：

-效用函数

是定义在预定时间段T上、所述组的每个服务器站的负载

的增函数，其中s=1、…、A，所述负载

依赖于到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量的强度，以及依赖于该服务器站发送的数据速率，和

-所述值

代表了量

2.如权利要求1所述的功率控制方法，特征在于所述负载定义为以下表达式：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s={\&Integral;}_{D_s}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{d}^2\stackrel{\&RightArrow;}{r},$

其中，

·

是到达点

的通信量的区域强度，而

·

是服务器站s在点

能够发送的最大数据速率。

3.如权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于所述量

通过计算量

在所述时间段T期间执行的重复平均值来获得，其中索引m对重复进行计数，随机负载ρ_t，m定义为：

${\mathrm{\&rho;}}_{t,m}=\frac{1}{T_m}\underset{j=1}{\overset{N_{t,m}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_j}{{\mathrm{\&gamma;}}_j},$

其中，

·索引j对在持续时段T_m<T期间、地理区域D_t内发起的通信或者对这些通信的预定选择进行计数，其中j=1、...、N_t,m，

·γ_j是通信n°j的数据速率，而

·σ_j是通信n°j的文件大小。

4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的功率控制方法，其特征在于，在所述步骤c）期间，每个服务器站s只与相邻的服务器站t通信，如果在地理区域D_s内存在至少一个点，使得服务器站t和该点

之间的衰减

大于预定阈值，则服务器站t被认为是服务器站s的相邻站。

5.一种在移动网络中进行功率控制的设备，所述设备与属于一组A个服务器站的服务器站s相关联，其中，s∈[1、...、A]，A≥2，每个站在B个子频带内的发射功率为

，其中，b=1、...、B，B≥1，所述设备包含装置以用于：

-从由所述服务器站s提供服务的移动终端接收由这些移动终端运行的无线参数的测量数据

-借助所述测量数据，计算至少一个预定值

，其中b∈[1、...、B]，且t∈[1、...、A]，

-将各个值传输到至少一个其他服务器站t、或者与该服务器站t相关联的设备，并且从至少所述服务器站t、或者通过所述关联设备接收模拟值

-借助至少所述值

计算微商

，其中U是所述网络的预定效用函数，和

-更新传输功率

，以减小所述效用函数U的值，

所述设备的特征在于：

-效用函数是定义在预定时间段T上、所述组的每个服务器站的负载

的增函数，其中s=1、…、A，所述负载

依赖于到达由服务器站s提供服务的地理区域D_s内的通信量的强度，以及依赖于该服务器站发送的数据速率，和

-所述值

代表了量

6.如权利要求5所述的功率控制设备，其特征在于所述负载定义为下列表达式：

${\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&rho;}}}_s={\&Integral;}_{D_s}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{{\mathrm{\&gamma;}}_{\stackrel{\&RightArrow;}{r}}}{d}^2\stackrel{\&RightArrow;}{r},$

其中，

·是到达点

的通信量的区域强度，而

·

是服务器站s在点

能够发送的最大数据速率。

7.如权利要求6所述的功率控制设备，其特征在于其还拥有通过计算量

在所述时段T期间执行的重复的平均值来获得所述量

的装置，其中索引m是重复的计数，且随机负载ρ_t,m定义为：

${\mathrm{\&rho;}}_{t,m}=\frac{1}{T_m}\underset{j=1}{\overset{N_{t,m}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_j}{{\mathrm{\&gamma;}}_j},$

其中，

·索引j对在持续时段T_m<T期间、地理区域D_t内发起的通信或者对这些通信的预定选择进行计数，其中j=1、...、N_t,m，

·γ_j是通信n°j的数据速率，而

·σ_j是通信n°j的文件大小。

8.一种电路，其特征在于其包含如权利要求5至权利要求7中任一项所述的功率控制设备。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于其由集线逻辑芯片构成。

10.一种移动网络的服务器站，其特征在于其包含如权利要求5至权利要求7中任一项所述的功率控制设备。

11.一种不可移除、或者部分或全部可移除的装置，用于存储数据包含用于执行如权利要求1至权利要求4中任一项所述的功率控制方法的步骤的计算机程序代码指令。

12.一种可从通信网络下载、和/或可存储于计算机可读介质上、和/或可由微处理器执行的计算机程序，其特征在于当它在计算机上运行时，包含如权利要求1至权利要求4中任一项所述的功率控制方法的执行步骤的指令。

Images