CN106102151A - 家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，基于OFDMA的家庭基站系统中，通过基于图论的信道分配和基于路损的功率控制算法相结合的方法。首先基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配，有干扰的小区采用相互正交的信道,降低家庭小区间的同层干扰。然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下，根据设定的信干噪比(SINR)门限值，设置femtocell干扰标志，并根据信道质量(CQI)设置干扰级别，通过干扰级别进行对应的功率控制，最终达到消除家庭小区对宏用户跨层干扰的目的。该算法有效的提高了家庭基站用户和边缘宏用户的吞吐量，同时也满足了宏用户和家庭用户的干扰限制要求。

Description

家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法

技术领域

本发明属于属于通信技术领域，特别涉及一种用于OFDMA的家庭基站系统中的资源动态管理方法。

背景技术

蜂窝网中大约70％的语音业务和超过90％的数据业务发生在室内。然而，对用户而言，宏基站却很难满足室内用户的服务质量，高速率的通信需求，因此，支持短距离、低功率、高效率通信的家庭基站作为新一代移动通信技术特别适用于室内蜂窝网覆盖不良或用户通信量剧增的室内环境。虽然家庭基站的引入能很好的解决室内覆盖的问题，但是也会给传统的宏蜂窝网络带来一定的干扰问题，干扰严重时不但不会提高整个网络的性能，反而会降低，干扰场景如图1所示。为了提高频谱利用率，宏用户(Macro User Equipment,MUE)和家庭基站用户(Femtocell User Equipment,FUE)使用相同的频谱，因此家庭基站会给边缘MUE带来严重的跨层干扰；当家庭基站大量部署时，家庭基站间也会产生严重的同层干扰，从而降低用户的满意度。因此，有效的家庭基站干扰管理技术已经成为异构网的研究热点。

现有的技术方案一般假设的家庭基站的时钟与覆盖相同区域的宏基站同步的。考虑到家庭基站和宏基站性质的不同，家庭基站与宏蜂窝混合网络环境下，将网络划分成两个独立的层次。基于这种分层，可以将家庭基站和宏基站组成网络环境下的干扰划分成两种类型：

跨层干扰：这种干扰指的是引起干扰的一方和受到干扰的一方属于不同的层次网络，例如家庭基站对宏基站用户造成的干扰，即属于跨层干扰。

同层干扰：这种干扰指的是引起干扰的一方和受到干扰的一方属于不同层次的网络，例如家庭基站对临近家庭基站用户的干扰，即同层干扰。

正交频分多址接入(OFDMA)是LTE网络中的下行接入技术，OFDMA的特点是不同的子载波间是正交的，所以小区干扰可以忽略。在LTE中最小的时频单位为一个资源块(Resource Block,RB),当多个家庭小区同时使用同一个资源块时，相互之间就会产生同层干扰而降低信干噪比，从而降低家庭用户的通信质量；当家庭小区和宏基站使用相同的资源块时也会产生跨层干扰，从而影响宏用户的通信质量。由于家庭基站的分布多而且不规律，所以对家庭基站集中控制难度较大，所以大部分的干扰控制都是分布式控制的。有的研究是在家庭基站和宏基站间动态的频谱复用来减小家庭网的层间干扰和跨层干扰的，例如通过提出了一种基于图论的分布式算法，每个家庭基站根据自身的情况来决定是否分配更多的信道，很好的满足了用户的公平性；有的研究是基于功率控制的干扰管理方法，例如通过提出了一种基于MUE的SINR的功率控制算法和基于家庭基站用户最低SINR值的功率控制算法，MUE将SINR通过上行信道发送给附近干扰最大的家庭基站，家庭基站之间根据MUE的SINR调整发送功率，并提出了根据FUE的最小SINR设定家庭基站的最低发射功率，从而达到控制干扰的目的，或者一种改进的注水功率控制算法来保证网络的公平性；此外还有的文献采用的是频谱分配和功率控制相结合的方法来避免干扰的，例如在分布式网络中采用基于博弈论的干扰避免模型降低互相之间的干扰。

传统的家庭基站干扰解决方案有如下不足：

首先，现在的干扰解决方案大部分要么仅仅针对家庭基站和宏基站之间的干扰，要么仅仅针对家庭基站之间的干扰，很少有能够将两种干扰形式有机结合起来考虑的方案。

其次，能够综合考虑上述两种解决方案的经常要求家庭基站在上行下行对资源进行完全不同才分配。

最后，目前的资源分配方案，很少根据不同家庭基站的情况采取特殊的资源分配方案，由于每个家庭基站受到干扰的程度不一，所以每个家庭基站应该采取不同的功率或者频谱资源，从而更好的支持家庭基站用户的服务质量要求。如何能够同时解决宏蜂窝小区和家庭基站之间，家庭基站和家庭基站之间的干扰问题。如何通过分配家庭基站之间的频谱资源来有效的抑制家庭基站之间的同层干扰，如何通过调整家庭基站的发射功率来抑制家庭基站对边缘宏用户的跨层干扰问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提出了一种同时解决宏蜂窝小区和家庭基站之间，家庭基站和家庭基站之间的干扰问题、有效的提高宏用户和家庭用户的吞吐量，在满足宏用户的QoS前提下可以尽可能的提高家庭用户的满意度、可以同时很好的抑制同层干扰和跨层干扰的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法。

本发明的技术方案如下：

一种家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，所述家庭基站系统设置有一个宏基站和若干家庭基站，宏基站和家庭基站间为跨层网络，家庭基站间为同层网络。其干扰管理包括：采用基于图论的知识的动态分配方法来进行家庭基站间的频谱分配信道；及基于干扰级别的功率控制来对跨层网络间的干扰进行抑制的步骤，其中以下步骤：

101、根据每个家庭用户的信干噪比确定家庭基站的干扰基站集合，在已求的干扰集合条件下，然后基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配；

102、对跨层网络的干扰，每个家庭基站采用基于干扰级别的功率控制算法，有干扰的小区采用相互正交的信道,然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下，根据设定的信干噪比SINR门限值，设置femtocell干扰标志，并根据信道质量CQI设置干扰级别，通过干扰级别进行对应的功率控制。

进一步的，所述步骤101基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配具体包括步骤：

步骤1：每个家庭基站随机选择信道，并且初始化每个家庭基站的干扰集合为空，即家庭基站目前没有干扰基站；

步骤2：每个家庭基站根据家庭用户的信噪比是否满足最低通信的要求，如果不满足则剔除干扰最强的基站，再来测家庭用户是否满足最低通信要求，不断迭代至用户满足最低通信要求为止，在此过程中被剔除的基站就为家庭基站的干扰基站，由此可以确定其干扰集合，并且通过x2接口汇报给家庭基站网关；

步骤3：根据家庭基站网关接收到每个家庭基站的干扰基站信息基于图论的知识建立干扰图；

步骤4：根据建立的干扰图进行信道分配，家庭基站的干扰集合中的基站应与本家庭基站使用相互正交的信道。

进一步的，在步骤2中，每个家庭基站的用户都周期性的测试信噪比是否满足最低通信阈值(-6dBm)，如果信噪比大于最低要求的信噪比则该家庭基站没有干扰基站，反之，剔除干扰最强的干扰家庭基站，重新计算信噪比，在判断是否大于最低信噪比，不断迭代直到信噪比大于最低信噪比为止，之前提出的干扰基站均为该家庭基站的干扰基站。

进一步的，步骤3中家庭基站网关根据每个家庭基站建立的干扰基站集合建立双向干扰图，存在有向边的表示一个家庭基站对另一个而家庭基站存在严重的干扰，且边上的权重为1。

进一步的，所述步骤4根据干扰基站数采用了随机分配信道和平均分配信道两种方案。

进一步的，步骤102中所述家庭基站将家庭小区用户的信噪比设置两个标志，即发射功率过高标志T_h和发射功率过低标志T_l，为每个宏用户设置一个干扰标志I_F，将家庭小区用户的信道质量CQI划分为等分的6个级别；

所述家庭基站在未收到任何标志的时候采用最大功率发射，当家庭基站收到T_h标志时，家庭基站按固定的步长调低家庭基站的发射功率，收到T_l时则调高发射功率，收到干扰标志I_F时则根据CQI划分干扰级别，根据干扰级别再进行功率调整。

进一步的，所述功率调整公式为：P_Fem＝median(P₀+P_offset,P_min,P_max)，P_offset为功率偏移值，P_Fem表示家庭基站发射功率，P₀表示家庭基站的最低发射功率，P_min表示家庭基站的最低发射功率，P_max表示家庭基站的最大发射功率，功率偏移值的具体表达式为：P_offset＝median(αPL_{Fem_MUE},P_{offset_min},P_{offset_max})，PL_{Fem_MUE}表示家庭基站到周边宏用户路径损耗，P_{offset_min}表示偏移的最小值为0dBm，P_{offset_max}表示为最大偏移值，上述的调整都是通过调整a的值的大小来进行调整的。

进一步的，所述双向干扰图为(V^d,E^d,W^d)，其中

结点V^d：每个结点等同于一个FBS，即V^d＝S_B，S_B表示家庭基站集合，且V_i ^d对应于FBS_i；

边E_d：FBS_j对FBS_i干扰因子为：

${\mathrm{PI}}_{j\→i}=\underset{u\∈S_u^i}{\Σ}{\mathrm{GI}}_u\left(j\right),\∀i,j\∈S_B,i\≠j---\left(3\right)$

则可以得到边的集合E_d为：

$E^d=\left\{(V_i^d,V_j^d)\right|{\mathrm{PI}}_{j\→i}>0,\∀i,j\∈S_B,i\≠j\}---\left(4\right)$

式中表示结点指向结点的有向边；

权重W^d：W^d∈{0,1}，从干扰集合剔除的家庭基站，则视为与本家庭基站存在严重的干扰，则该家庭基站对本家庭基站存在一条有向边的，其权重为W^d＝1，则干扰基站不能与本家庭基站使用相同的信道，建立的图是带权重的双向图。

本发明的优点及有益效果如下：

本发明提供的下行链路中家庭基站的信道分配及功率控制的方法能有效的提高宏用户和家庭用户的吞吐量，在满足宏用户的QoS前提下可以尽可能的提高家庭用户的满意度。通过本发明可以同时很好的抑制同层干扰和跨层干扰。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例家庭小区宏小区共存的双层网络示意图；

图2为信道分配的流程图；

图3为本方法总的一个流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明针对OFDMA系统中家庭基站网络下行链路上出现的干扰问题，提出了一种基于图论的信道分配和基于路损的功率控制算法相结合的方案。首先基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配，有干扰的小区采用相互正交的信道,降低家庭小区间的同层干扰。然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下，根据设定的信干噪比(SINR)门限值，设置femtocell干扰标志，并根据信道质量(CQI)设置干扰级别，通过干扰级别进行对应的功率控制，最终达到消除家庭小区对宏用户跨层干扰的目的。

如图1所示，考虑由一个宏基站和M个家庭基站组成的双层网，宏小区有N个MUE，每个MUE占用一个资源块，家庭基站和宏基站共享整个频谱。可以假设每个家庭基站对应一个FUE，每个FUE至少占用一个信道，本方法主要针对下行链路，干扰场景如图1所示，图中MBS表示宏基站(Macro Base Station),FBS表示家庭基站(Femtocell Base Station)。由图1可知，本文研究场景由单个宏基站和多个家庭基站组成的双层网络模型，为了提高频谱的利用率，家庭基站与宏基站共享频谱。由于家庭基站的引入，所以也带来了三种下行干扰的问题。下行场景中，当家庭基站的发射功率过高会对宏用户或其他家庭基站产生严重的下行干扰，就会出现图1中1,2两种下行干扰。

针对上述两种干扰，本方案主要分为两种方法，即信道分配和功率控制，该方法流程如图3所示。

当家庭基站大量部署时，家庭基站之间由于使用相同的频谱资源，相互之间会产生的严重的同层干扰，因此本方案首先采用了基于图论的信道分配方法。主要步骤如下：

步骤1：每个家庭基站随机选择信道，并且初始化干扰集合。

步骤2：每个家庭基站确定其干扰基站并且通过x2接口汇报给家庭基站网关。

步骤3：根据家庭基站网关接收到每个家庭基站的干扰基站信息基于图论的知识建立干扰图。

步骤4：根据建立的干扰图进行信道分配，干扰严重的家庭基站使用相互正交的信道。

在步骤2中，每个家庭基站的用户都周期性的测试信噪比，如果信噪比大于最低要求的信噪比则该家庭基站没有干扰基站，反之，剔除干扰最强的干扰家庭基站，重新计算信噪比，在判断是否大于最低信噪比，不断迭代直到信噪比大于最低信噪比为止，之前提出的干扰基站均为该家庭基站的干扰基站。

在步骤3中，家庭基站网关根据每个家庭基站建立的干扰基站集合建立双向干扰图，存在有向边的说明一个家庭基站对另一个而家庭基站存在严重的干扰，且边上的权重为1。

在步骤4中，本方法针对干扰基站数的多少采用了随机分配信道和平均分配信道两种方案。当干扰基站很少的时候，随机选择信道，这样家庭基站与其周边的基站使用相同的信道概率较低；当干扰基站很多时，则家庭基站与其干扰基站平均分配所有的信道。

由于经过信道分配可以一定程度的解决家庭间的同层干扰，但是并不能抑制家庭基站对边缘宏用户的下行跨层干扰。因此，该方法在进行信道分配后，对家庭基站采用了基于干扰级别的功率控制方法来抑制跨层干扰。具体内容如下：

家庭基站发射功率P_Fem：P_Fem＝median(P₀+P_offset,P_min,P_max)，P_max为家庭基站的最大发射功率，P_min表示家庭基站的最低发射功率，P₀为满足最大路损的最低发射功率，P_offset为功率偏移值。

家庭基站的最低发射功率P₀：其中PL_{Fem_HUE}为家庭基站到最远家庭用户的路径损耗，SINR_min为家庭用户正常通信的最低信噪比。

功率偏移值P_offset：P_offset＝median(αPL_{Fem_MUE},P_{offset_min},P_{offset_max})，其中a为家庭基站性能调整因子，PL_{Fem_MUE}为家庭基站到周边宏用户路径损耗，P_{offset_min}为偏移的最小值为0dBm,P_{offset_max}为最大偏移值。

根据平时大量仿真分析，根据MUE到干扰家庭基站的路损PL选择a性能调整因子。其中路损PL是由MUE到干扰家庭基站的接收信号功率求出，此外，家庭基站根据HUE的SINR的大小来划分信道质量(CQI)等级，SINR_min＝-6dB设为家庭用户(HUE)最低通信门限值，设定SINR_max＝20dB为HUE的最高门限值，把SINR小于-6dB都映射成为CQI等级0；把SINR大于20dB都映射成为CQI等级7；其余都映射成CQI等级1到6。本文SINR门限值根据本文的链路级仿真进行设定，不同的仿真链路应该设置不同的SINR。

HUE计算SINR大于SINR_max时，设置一个发射功率过低标志T_l；当受干扰MUE的SINR低于最低通信SINR_{MUE_min}(本发明设置为-6dB)，此时设定一个干扰标志I_M，I_M是受干扰MUE通过上行信道发送给宏基站，在发送给对应的家庭基站，家庭基站收到一次I_M累加一次，初始值为1。家庭基站收到I_M标志后，家庭基站根据HUE的CQI设定I_F的干扰级别，家庭基站再根据干扰级别进行功率控制。

(一)建立干扰图

如图2为信道分配总的一个流程图。

1.确定干扰基站

(1)初始化干扰基站的集合在上述的干扰模型当中计算家庭用户u的SINR为：

$r_u=\frac{p_f^{i,n}{G}_{ff}^{i,n}}{\underset{j=1,j\≠i}{\overset{M^n}{\Σ}}{p}_f^{j,n}{G}_{ff}^{j,i}+p_m^k{G}_{mf}^i+N_0{B}_{RB\_unit}}---\left(1\right)$

如果γ_u≥γ_th，则FUE_u没有干扰基站；否则，继续下面的步骤。

(2)首先剔除干扰最强的干扰家庭基站，重新计算FUE_u的SINR，不断迭代直到γ_u≥γ_th。之前被剔除的家庭基站均放入干扰集合

至此，FUE_u可以获得起干扰基站的指示向量(GI_u)为：

$\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{GI}}_u\left(j\right)=0,& j\∉S_{IB}^u\\ {\mathrm{GI}}_u\left(j\right)=1,& j\∈S_{IB}^u\end{array}\right.---\left(2\right)$

2.带权重双向干扰图

基于上述干扰基站的指示向量，将建立一张带权重的双向干扰图(V^d,E^d,W^d)。

结点V^d：每个结点等同于一个FBS，即V^d＝S_B，且V_i ^d对应于FBS_i。

边E_d：FBS_j对FBS_i干扰因子为：

${\mathrm{PI}}_{j\→i}=\underset{u\∈S_u^i}{\Σ}{\mathrm{GI}}_u\left(j\right),\∀i,j\∈S_B,i\≠j---\left(3\right)$

则可以得到边的集合E_d为：

$E^d=\left\{(V_i^d,V_j^d)\right|{\mathrm{PI}}_{j\→i}>0,\∀i,j\∈S_B,i\≠j\}---\left(4\right)$

式中表示结点指向结点的有向边。

权重W^d：W^d∈{0,1}，从干扰集合剔除的家庭基站，则视为与本家庭基站存在严重的干扰的，则该家庭基站对本家庭基站存在一条有向边的，其权重为W^d＝1，则干扰基站不能与本家庭基站使用相同的信道，建立的图是带权重的双向图。

3.信道分配

依据前面建立的干扰图，对家庭基站进行信道分配。这里主要分两种方案：随机分配和平均分配。

方案1：随机分配，当干扰图中与本家庭基站存在严重干扰的家庭基站有m个，当m小于阈值m_thr则家庭基站将随机的选择这种情况下，家庭基站与其干扰基站使用相同信道的概率较小。随机分配同时也减轻了家庭基站网关的协调工作量。当家庭基站需要的信道数较大时，家庭基站将在下一个轮询度重新进行信道分配来减小竞争。可表示为：

PI_j→i＜m_thr (5)

方案2：平均分配，当干扰图中与本家庭基站存在严重干扰的家庭基站m大于m_thr时，这时候就需要进行协调重新分配，主要方法就是选择正交信道来减小共信道干扰。假设FBS_i的干扰基站有m₀个，家庭基站将这m₀个基站视为FBS_i的干扰集合，集合中的FBS使用正交的信道。这里又要分两种情况，集合中FBS同时也属于另外一个集合，此时保持此FBS的频谱信息不变并返回其频谱信息。对于不属于其他集群的FBS的信道分配为：

PI_j→i≥m_thr (6)

$N_{RB}^{ava}=(N-N_{RB}^{{\mathrm{FBS}}_i}-\underset{j=1}{\overset{m_0}{\Σ}}{N}_{RB}^{{\mathrm{FBS}}_j})/(m-m_0)---\left(7\right)$

其中，N为总的可用资源块数。这样虽然利用正交信道使频谱利用率降低了，不过频谱分配可以使FBS中FUE的SINR得以提高，从而提高整个系统的性能。(二)基于干扰级别的功率控制

家庭基站功率调整的具体步骤如下：

1.家庭基站最开始以最大发射功率P_max发射。

2.判断家庭基站是否收到HUE的T_h＝1过高标志，如果是，a以△＝0.05为步长，降低a调整因子，a最小值只能为0，通过减小a使HUE的SINR低于SINR_max，如果不是执行(3)。

3.判断家庭基站是否收到HUE的T_l过低标志，如果是，a以△＝0.05为步长，增加a使HUE的SINR高于SINR_min。如果不是则执行(4)。

4.判断家庭基站是否收到干扰标志I_M＝1，计算出路损最大的HUE的路损PL_{Fem_HUE}，根据PL_{Fem_HUE}计算出最低发射功率P₀，再根据MUE接收到本家庭基站的功率计算出PL_{Fem_MUE}，然后更新a性能调整因子，从而调整发射功率，否则执行(5)。

5.判断家庭基站收到干扰标志I_M>1,HUE计算出此时的CQI，并且发送给服务家庭基站，家庭基站根据CQI等级划分干扰级别I_F，根据I_F进行功率调整。

(1)如果I_F＝6；干扰家庭基站以为步长△＝0.05，降低调整因子a，最小为0，从而使HUE的SINR低于16dB。

(2)如果I_F＝5；干扰家庭基站以为步长△＝0.05，降低调整因子a，最小为0，从而使HUE的SINR低于12dB。

(3)如果I_F＝4；干扰家庭基站以为步长△＝0.05，降低调整因子a，最小为0，从而使HUE的SINR低于8dB。

(4)如果I_F＝3；干扰家庭基站以为步长△＝0.05，降低调整因子a，最小为0，从而使HUE的SINR低于4dB。

(5)如果I_F＝2；干扰家庭基站以为步长△＝0.05，降低调整因子a，最小为0，从而使HUE的SINR低于0dB。

(6)如果I_F＝1；说明MUE受到其他家庭基站的干扰较严重，将a的值变为0，只需保证家庭用户的最低通信即可。

6.结束

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，所述家庭基站系统设置有一个宏基站和若干家庭基站，宏基站和家庭基站间为跨层网络，家庭基站间为同层网络，其特征在于，干扰管理包括：采用基于图论的知识的动态分配方法来进行家庭基站间的频谱分配信道；及基于干扰级别的功率控制来对跨层网络间的干扰进行抑制的步骤，

101、根据每个家庭用户的信干噪比确定家庭基站的干扰基站集合，在已求的干扰集合条件下，然后基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配；

102、对跨层网络的干扰，每个家庭基站采用基于干扰级别的功率控制算法，有干扰的小区采用相互正交的信道,然后在保证宏用户和家庭用户QoS的条件下，根据设定的信干噪比SINR门限值，设置femtocell干扰标志，并根据信道质量CQI设置干扰级别，通过干扰级别进行对应的功率控制。

2.根据权利要求1所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，所述步骤101基于图论的知识构建干扰图，通过干扰图进行信道分配具体包括步骤：

步骤1：每个家庭基站随机选择信道，并且初始化每个家庭基站的干扰集合为空，即家庭基站目前没有干扰基站；

步骤2：每个家庭基站根据家庭用户的信噪比是否满足最低通信的要求，如果不满足则剔除干扰最强的基站，再来测家庭用户是否满足最低通信要求，不断迭代至用户满足最低通信要求为止，在此过程中被剔除的基站就为家庭基站的干扰基站，由此可以确定其干扰集合，并且通过x2接口汇报给家庭基站网关；

步骤3：根据家庭基站网关接收到每个家庭基站的干扰基站信息基于图论的知识建立干扰图；

步骤4：根据建立的干扰图进行信道分配，家庭基站的干扰集合中的基站应与本家庭基站使用相互正交的信道。

3.根据权利要求2所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，在步骤2中，每个家庭基站的用户都周期性的测试是否满足最低通信阈值，如果信噪比大于最低要求的信噪比则该家庭基站没有干扰基站，反之，剔除干扰最强的干扰家庭基站，重新计算信噪比，在判断是否大于最低信噪比，不断迭代直到信噪比大于最低信噪比为止，之前提出的干扰基站均为该家庭基站的干扰基站。

4.根据权利要求2所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，步骤3中家庭基站网关根据每个家庭基站建立的干扰基站集合建立双向干扰图，存在有向边的表示一个家庭基站对另一个而家庭基站存在严重的干扰，且边上的权重为1。

5.根据权利要求2所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，所述步骤4根据干扰基站数采用了随机分配信道和平均分配信道两种方案。

6.根据权利要求1所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，步骤102中所述家庭基站将家庭小区用户的信噪比设置两个标志，即发射功率过高标志T_h和发射功率过低标志T_l，为每个宏用户设置一个干扰标志I_F，将家庭小区用户的信道质量CQI划分为等分的6个级别；

所述家庭基站在未收到任何标志的时候采用最大功率发射，当家庭基站收到T_h标志时，家庭基站按固定的步长调低家庭基站的发射功率，收到T_l时则调高发射功率，收到干扰标志I_F时则根据CQI划分干扰级别，根据干扰级别再进行功率调整。

7.根据权利要求6所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，所述功率调整公式为：P_Fem＝median(P₀+P_offset,P_min,P_max)，P_offset为功率偏移值，P_Fem表示家庭基站发射功率，P₀表示家庭基站的最低发射功率，P_min表示家庭基站的最低发射功率，P_max表示家庭基站的最大发射功率，功率偏移值的具体表达式为：P_offset＝median(αPL_{Fem_MUE},P_{offset_min},P_{offset_max})，PL_{Fem_MUE}表示家庭基站到周边宏用户路径损耗，P_{offset_min}表示偏移的最小值为0dBm，P_{offset_max}表示为最大偏移值，上述的调整都是通过调整a的值的大小来进行调整的。

8.根据权利要求4所述的家庭基站系统中基于信道分配及功率控制的干扰管理方法，其特征在于，所述双向干扰图为(V^d,E^d,W^d)，其中

结点V^d：每个结点等同于一个FBS，即V^d＝S_B，S_B表示家庭基站集合，且V_i ^d对应于FBS_i；

边E_d：FBS_j对FBS_i干扰因子为：

${\mathrm{PI}}_{j\→i}=\underset{u\∈S_u^i}{\Σ}{\mathrm{GI}}_u\left(j\right),\∀i,j\∈S_B,i\≠j---\left(3\right)$

则可以得到边的集合E_d为：

$E^d=\left\{(V_i^d,V_j^d)\right|{\mathrm{PI}}_{j\→i}>0,\∀i,j\∈S_B,i\≠j\}---\left(4\right)$

式中表示结点指向结点的有向边；

权重W^d：W^d∈{0,1}，从干扰集合剔除的家庭基站，则视为与本家庭基站存在严重的干扰，则该家庭基站对本家庭基站存在一条有向边的，其权重为W^d＝1，则干扰基站不能与本家庭基站使用相同的信道，建立的图是带权重的双向图。