CN104507152B - 一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统，有助于提高宏小区信道容量。所述方法包括：确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益；通过所述基站确定各用户的配对结果及调度时隙；在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。所述系统包括：反馈单元，用于确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益；第一确定单元，用于通过所述基站确定各用户的配对结果及调度时隙；调节单元，用于在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。本发明适用于无线通信技术领域。

Description

一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统。

背景技术

异构网络(Heterogeneous Network)是一种类型的网络，由不同制造商生产的计算机，网络设备和系统组成的。互联网可以由多个异构网络互联组成，用来连接异构网络的设备是路由器。以异构无线网络为例，异构无线网络结构是指两个或以上的无线通信系统采用了不同的接入技术，或者是采用相同的无线接入技术但属于不同的无线运营商。

随着智能设备的发展，数据流量需求呈指数增长，宏小区的宏蜂窝网络部署已很难满足用户对数据速率的需求，微小区(small cell)技术可以有效地提升系统频谱效率，例如，在微小区异构网络中，低功耗设备和微小区可以覆盖在传统的宏小区上来提供室内用户的本地接入网络。然而，由于宏小区和微小区之间复用相同的频谱，在异构网络中，小区间的频谱复用会导致跨层干扰(Cross-Tier Interference，CTI)，这极大地限制了宏小区信道容量的提升。

目前，采用随机用户调度的方法来提高宏小区信道容量，但是不同的宏小区用户和微小区用户配对会导致不同的宏小区信道容量，因而仍无法使宏小区信道容量达到最佳性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统，以解决现有技术所存在的跨层干扰限制了宏小区信道容量的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，包括：

确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。

可选地，所述通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙包括：

通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙。

可选地，所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点包括：

通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

可选地，所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点之后包括：

通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

可选地，所述通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m之后包括：

通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。

另一方面，本发明实施例还提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，包括：

反馈单元：用于确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

第一确定单元：用于通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

调节单元：用于在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。

可选地，所述第一确定单元包括：

第一比较模块：用于通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

第二比较模块：用于通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

反馈模块：用于将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

确定模块：用于根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙。

可选地，所述调节单元包括：

第一调节模块：用于通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

第二调节模块：用于通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

可选地，所述系统还包括：

调度单元：用于通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

可选地，所述系统还包括：

第二确定单元：用于通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。

本发明实施例的上述技术方案有益效果如下：

上述方案中，通过确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率，确定所述被调度用户的纳什平衡点。这样，通过所述基站的比较结果，确定每个宏小区用户和微小区用户的配对结果及调度时隙，能够提高宏小区信道容量。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的异构网络的拓扑结构示意图；

图3为本发明实施例提供的D＝650时平均宏小区用户的SINR；

图4为本发明实施例提供的D＝650时平均宏小区信道容量；

图5为本发明实施例提供的N＝36时平均宏小区信道容量；

图6为本发明实施例二提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的结构示意图；

图7为图6中S102的详细结构示意图；

图8为图7中S103的详细结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的跨层干扰限制了宏小区信道容量的问题，提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法及系统。

实施例一

参看图1所示，本发明实施例提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，包括：

S101：确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

S102：通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

S103：在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。

本发明实施例提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率，确定所述被调度用户的纳什平衡点。这样，通过所述基站的比较结果，确定每个宏小区用户和微小区用户的配对结果及调度时隙，能够提高宏小区信道容量。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的具体实施方式中，可选地，所述通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙包括：

通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙。

本发明实施例中，所述调度时隙是对每帧的进一步细化，例如，每个调度时隙中的上行链路信令可以假定为正交，即在每个宏小区或微小区中每帧只有两个活跃用户，也就是说每一时隙每一小区只有一个活跃用户被调度，同时可以假设只有一个宏小区和一个微小区，各基站和各用户都有全部的信道状态信息，且各用户处于所述宏小区和微小区的不同位置，即各用户到宏基站和微基站的距离不相同，则各用户与宏基站和微基站间的信道增益也不相同。

本发明实施例中，例如，可以将宏小区和微小区中与宏基站间信道增益高的用户(即距宏基站较近)分别表示为0^h和i^h，与宏基站间信道增益低的用户(即距宏基站较远)分别表示为0^l和i^l。用户0^h和i^h的高信道增益分别标记为和用户0^l和i^l的低信道增益分别标记为和并将标记结果反馈给宏小区用户和微小区用户，这样，对于宏小区和微小区中的每个用户，都满足或并将有着高信道增益(即)的宏小区用户和低信道增益(即)的微小区用户在第一调度时隙被调度，剩余的用户，即信道增益为的宏小区用户和的微小区用户，在第二调度时隙被调度，也就是说用户0^h和i^l在第一调度时隙被积极调度，用户0^l和i^h在第二调度时隙被调度；或者让用户0^l和i^h在第一调度时隙被调度，用户0^h和i^l在第二调度时隙被积极调度。

本发明实施例中，用户配对调度方法不仅适用于单一宏小区和单一微小区，对单一宏小区和多个微小区及多用户场景也有着类似的分析方法。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的具体实施方式中，可选地，所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点包括：

通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比(Signal toInterference plus Noise Ratio，SINR)，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

本发明实施例中，所述纳什(NASH)平衡点的确定是基于非合作博弈的功率控制模型，通过寻求一个平衡点让每个用户都达到其效用函数的最优值，这个平衡点就是NASH平衡点。首先，定义非合作功率控制博弈的模型为表示博弈中的用户，p_i用来表示用户i的传输功率，u_i(·)代表用户i的效用函数。在本博弈中，每个用户试图以分布式方式调整传输功率，最大化其信噪比。

首先介绍几个S103中要用到的参数：

参看图2所示，例如，异构网络包括一个宏小区B₀，覆盖半径为R_m，在正方形网格内有N个基站B_i，微小区与宏小区复用相同频段。i∈{0,1,…,N}表示连接到其基站B_i的活跃用户，p_i表示该用户i的传输功率，σ²表示基站B_i处加性高斯白噪声的方差，则基站B_i处用户i接收到的信干噪比γ_i可以表示为式(1)：

式(1)中，为干扰功率，g_i,j表示用户j和基站B_i间的信道增益。信道增益g_i,j可以通过IMT-2000规范中提出的简单的路径损耗模型导出，所示信道增益表示为式(2)：

式(2)中，K_c表示宏小区用户和宏基站间的固定损耗，K_f代表微小区用户和微基站间的固定损耗，K代表用小区用户和微基站间的固定损耗(或者是微小区用户和宏基站间)，d表示基站和用户间的距离，φ明确了室内和室外传播的模型分区损耗，其中，各参数数值参看表1所示。

表1

本发明实施例中，假定宏小区用户比微小区用户有更高的优先权，宏小区用户将试着达到其SINR目标而不想浪费不必要的传输功率，这就意味着一个给定的干扰I₀(p_-0)，如果宏小区用户0信干噪比γ₀>Γ₀，宏小区用户0将降低p₀来提高其效用，反之亦然。对微小区来说，在不影响宏小区用户的条件下，微小区用户试图最大化其自身信干噪比，所以需要一个惩罚函数惩罚函数是正比于pⁱ的，越高的pⁱ导致对宏小区用户的高干扰，因此惩罚值越高。惩罚函数的分母可以确保受到干扰较高的微小区用户受到较小惩罚。

本发明实施例中，宏小区和微小区用户的效用函数可以分别表示为式(3)和式(4)：

式(3)和式(4)中，Γ₀和Γ_i分别代表了宏用户0和微用户i的最小SINR目标，p_-i表示除了i用户以外用户的传输功率矢量。在非合作功率控制博弈中，对所有i＝0,1,...,N，在欧式空间中，p_i是一个非空、凸的并且紧凑的子集，且效用函数u₀(p₀,p_-0)和u_i(p_i,p_-i)分别相对于用户的传输功率p₀和p_i是严格凹的，因此，式(3)和式(4)中的NASH平衡点存在。

本发明实施例中，为了解决功率分配问题，总功率控制博弈可以分为两个子博弈，即宏小区博弈和微小区博弈。在宏小区博弈中，保持微小区干扰功率的恒定，反之亦然。NASH平衡点在区间[0,p_max]中，由于在两个子博弈中的优化问题是凹函数，局部最优解可以从效用函数得到，宏小区用户和微小区用户分别通过式(5)和式(6)迭代功率更新控制其传输功率直至找到效用函数的最优解:

若[0，p_max]中存在NASH平衡点，则式(5)和式(6)在迭代过程p^(k+1)＝f(p^(k))中需收敛。p^(k+1)＝f(p^(k))收敛必须满足以下三个条件：

1、f(p)>0；

2、f(p₁)>f(p₂)，p₁>p₂；

3、αf(p)>f(αp),α>1；

显然，式(5)和式(6)满足条件1和条件2，通过式(7)和式(8)证明式(5)和式(6)也满足条件3。

因此，在区间[0,p_max]中存在NASH平衡点，及存在效用函数最优解的点。

在每个调度时隙中，宏小区和微小区的用户分别通过式(5)和式(6)迭代功率更新策略分别调节其传输功率，直到达到所述宏小区用户和微小区的用户的效用最大。用户配对调度和迭代功率更新过程中不要互相影响，用户配对调度在开始就确定了，不会在迭代功率更新过程中改变，这是因为由于用户在迭代过程中不改变位置。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的具体实施方式中，可选地，所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点之后包括：

通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

参看图3所示，本发明实施例中，通过执行宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至该信干噪比大于等于宏小区用户的最小信干噪比目标，这样在执行宏小区链路质量保护策略后，能够有效降低CTI，且使得达到或超过其自身信干噪比目标的宏小区用户及微小区用户比例也优于传统的功率控制方法及无功率控制方法，能够进一步提高宏小区信道容量。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的具体实施方式中，可选地，所述通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m之后包括：

通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。

本发明实施例中，为了比较随机用户调度和用户配对调度的宏小区信道容量，将俩种调度方式进行比较。

在随机用户调度中存在俩种方案：

a.用户0^h和i^h在第一时隙被积极调度，用户0^l和1^l在第二时隙被调度；

b.用户0^h和i^l在第一时隙被积极调度，用户0^l和i^h在第二时隙被调度。

在用户配对调度中只存在一种方案：

b.用户0^h和i^l在第一时隙被积极调度，用户0^l和i^h在第二时隙被调度。

针对方案a和方案b，分别比较了其初始阶段和迭代阶段宏小区信道容量：

初始阶段，方案a和方案b的平均宏小区初始信道容量可以分别表示为式(9)和式(10)：

式(9)和式(10)中，和分别表示初始宏小区和微小区用户的传输功率，根据式(9)和式(10)得到式(11)：

可见，初始阶段，不同的宏小区用户和微小区用户配对会导致不同的宏小区信道容量，且方案b优于方案a。

式(11)的详细证明如下：

其中，

迭代阶段，方案a和方案b的平均宏小区初始信道容量可以分别表示为式(12)和式(13)：

式(12)和式(13)，和分别表示迭代k次后宏小区和微小区用户的传输功率，根据式(12)和式(13)得到式(14)：

可见，迭代阶段，不同的宏小区用户和微小区用户配对会导致不同的宏小区信道容量，且方案b优于方案a。

式(14)的详细证明如下：

其中，

由于微小区的覆盖域比宏小区小很多，相比宏小区，微小区用户到其基站距离的不同可以被忽略。因此，可以得到：

根据式(11)和(14)，得到在初始阶段及迭代过程的所有阶段都满足C_a<C_b，即方案b优于方案a。

本发明实施例中，例如，可以定义采用用户配对调度的宏小区信道容量为C_b，采用随机用户调度的宏小区信道容量为C_t。传统的功率控制方法以随机方式对用户进行调度，因此传统的功率控制方法的宏小区信道容量为显而易见，即本发明实施例多提出的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法优于传统的功率控制方法，参看图4和图5所示，仿真结果表明，基于用户配对调度策略比传统的功率控制方法提升30％以上的宏小区信道容量，同时也优于无功率控制方法。

实施例二

本发明还提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式，由于本发明提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统与前述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法的具体实施方式相对应，该基于用户调度的异构网络上行功率控制系统可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述基于用户调度的异构网络上行功率控制方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。

参看图6所示，本发明实施例还提供一种基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，包括：

反馈单元101：用于确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

第一确定单元102：用于通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

调节单元103：用于在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点。

本发明实施例提供的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，通过反馈单元101确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；再通过第一确定单元102的所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；最后通过调节单元103在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率，确定所述被调度用户的纳什平衡点。这样，通过所述基站的比较结果，确定每个宏小区用户和微小区用户的配对结果及调度时隙，能够提高宏小区信道容量。

参看图7所示，在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式中，可选地，所述第一确定单元102包括：

第一比较模块1021：用于通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

第二比较模块1022：用于通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

反馈模块1023：用于将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

确定模块1024：用于根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙。

参看图8所示，在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式中，可选地，所述调节单元103包括：

第一调节模块1031：用于通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

第二调节模块1032：用于通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式中，可选地，所述系统还包括：

调度单元：用于通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

在前述基于用户调度的异构网络上行功率控制系统的具体实施方式中，可选地，所述系统还包括：

第二确定单元：用于通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。

本发明实施例的上述技术方案有益效果如下：

上述方案中，通过确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率，确定所述被调度用户的纳什平衡点。这样，通过所述基站的比较结果，确定每个宏小区用户和微小区用户的配对结果及调度时隙，能够提高宏小区信道容量。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，其特征在于，包括：

确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

其中，所述通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙包括：

通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙；

其中，在任一调度时隙，宏小区用户和微小区用户的配对原则为：具有高信道增益的宏小区用户与具有低信道增益的微小区用户配对或具有低信道增益的宏小区用户与具有高信道增益的微小区用户配对，其中，宏小区用户具有的高信道增益的值大于宏小区用户具有的低信道增益的值，微小区用户具有的高信道增益的值大于微小区用户具有的低信道增益的值；

在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点；

其中，在所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点之后，所述方法还包括：

通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

2.根据权利要求1所述的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，其特征在于，所述调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点包括：

通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

3.根据权利要求1所述的基于用户调度的异构网络上行功率控制方法，其特征在于，所述通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m之后包括：

通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。

4.一种基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，其特征在于，包括：

反馈单元：用于确定宏小区和微小区中每个用户与宏基站间的信道增益，并向各用户所属的基站反馈所述信道增益；

第一确定单元：用于通过所述基站比较其覆盖范围内的各用户已反馈的信道增益，确定各用户的配对结果及调度时隙；

其中，所述第一确定单元包括：

第一比较模块：用于通过所述宏基站比较其覆盖范围内的各宏小区用户已反馈的信道增益，确定各宏小区用户信道增益的大小；

第二比较模块：用于通过微基站比较其覆盖范围内的各微小区用户已反馈的信道增益，确定各微小区用户信道增益的大小；

反馈模块：用于将确定结果反馈给所述宏小区用户和微小区用户；

确定模块：用于根据确定结果，将所述宏小区用户和微小区用户进行配对并确定调度时隙；

其中，在任一调度时隙，宏小区用户和微小区用户的配对原则为：具有高信道增益的宏小区用户与具有低信道增益的微小区用户配对或具有低信道增益的宏小区用户与具有高信道增益的微小区用户配对，其中，宏小区用户具有的高信道增益的值大于宏小区用户具有的低信道增益的值，微小区用户具有的高信道增益的值大于微小区用户具有的低信道增益的值；

调节单元：用于在每个调度时隙中，调节被调度用户的传输功率直到达到纳什平衡点；

其中，所述系统还包括：

调度单元：用于通过宏小区链路质量保护策略对每个被调度的宏小区用户的信干噪比γ_m进行调度直至γ_m≥Γ_m，其中，Γ_m表示宏小区用户的最小信干噪比目标。

5.根据权利要求4所述的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，其特征在于，所述调节单元包括：

第一调节模块：用于通过公式迭代功率更新被调度的宏小区用户0的传输功率，直至被调度的所述宏小区用户0的效用函数达到最优值；

第二调节模块：用于通过公式迭代功率更新被调度的微小区用户i的传输功率，直至被调度的所述微小区用户i的效用函数达到最优值；

其中，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的传输功率，和分别表示宏小区用户0和微小区用户i第k次迭代的信干噪比，Γ₀和Γ_i分别表示宏小区用户0和微小区用户i的最小信干噪比目标，p_max表示最大的传输功率，g_0,i和g_i,i分别表示微小区用户i与基站B₀和基站B_i间的信道增益。

6.根据权利要求4所述的基于用户调度的异构网络上行功率控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二确定单元：用于通过每帧内被调度的宏小区用户的信道容量的均值确定所述宏小区信道容量。