CN107592640B - 异构网络中的干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异构网络中的干扰协调方法，该方法包括：根据接入的目标基站和用户的接收信号强度将用户划分为多种类型；将异构网络中的频段资源划分为中心频段、正交的多个边缘频段、保护频段，其中，所述中心频段用于接入宏站的用户和接入小站的用户共用，所述多个边缘频段和保护频段用于接入小站的用户使用；基于预定的调度规则将所述不同类型的用户分别调度到所述中心频段、多个边缘频段或保护频段上；建立优化异构网络的目标函数，确定用户的接入基站以及分配得到的资源。本发明的方法能够降低宏站和小站之间的跨层干扰以及小站和小站之间的同层干扰，提供全局吞吐量。

Description

异构网络中的干扰协调方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种异构网络中的干扰协调方法。

背景技术

随着移动互联网的广泛应用以及智能终端的普及，移动数据流量呈现爆炸式的增长。为了满足用户巨大的流量需求，通常采用超密集组网部署，在这种部署中，包括进行广域覆盖的宏站以及用于完成热点吸热和盲区补盲的大量小站，小站是指相对于宏站的低功率无线接入点，包括微微基站、家庭基站等多种类型。为了尽量大的复用频谱资源，宏站和小站可选择同频组网，即宏站和小站占用相同的频谱资源。在同频部署的超密集异构网络中，存在的主要问题是：第一、干扰环境复杂，同时存在多种干扰，包括宏站和宏站之间的同层干扰、小站和小站之间的同层干扰以及宏站和小站之间的跨层干扰，这些干扰严重影响了用户的信道质量；第二、宏站和小站间的负载不平衡，在现有技术中是采用平均接收信号强度最强为用户选择接入的基站，由于宏站发射功率远大于小站，大部分用户选择接入宏站，只有很少的用户选择接入小站，会导致小站资源闲置，而宏站由于接入用户过多，用户没有充足的资源可用，导致用户服务质量差。

为了解决异构网络中的干扰问题，现有技术有两种解决方案：第一，时域的干扰协调方法，即增强型小区间干扰协调(Enhanced Inter-Cell Interference Coordination，eICIC)，在这种方法中，在宏站设置几乎空白子帧，将小站受到宏站严重干扰的用户调度到该子帧上；第二、频域的干扰协调方法，即禁止宏站使用一部分频段，将小站中受到宏站严重干扰的用户调度到该频段上，而小站的其余用户与宏站共用频段。另外，为了解决宏站和小站负载不均衡的问题，采用小区范围扩展机制(Cell Range Expansion，CRE)，即在用户接收到的小站信号强度上加上一个大于零的偏置值从而强制一部分本应接入到宏站的用户接入小站。

上述现有技术中的基于时域的干扰协调方法和基于频域的干扰协调方法避免了宏站对小站的跨层干扰，有效地保障了小站边缘用户的性能，这对于传统的小站密度小的异构网络比较有效，然而对于超密集异构网络，随着小站密度增加，站间距急剧减小，小站之间的干扰逐渐增大，已经严重降低了用户的信干噪比，只处理跨层干扰已经不能有效保障小站边缘用户的性能。此外，现有的基于小区范围扩展(CRE)的负载均衡方法，往往采用的是静态固定的功率偏置值，但是对于超密集网络，由于小站和用户的位置随机部署，静态固定的功率偏置值不能在多变的网络拓扑中获得小区间负载均衡的有效效果。

因此，需要对现有技术改进，以提供更加适用于超密集异构网络的干扰协调方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种异构网络中的干扰协调方法，以联合处理跨层干扰和同层干扰。

根据本发明的第一方面，提供了一种异构网络中的干扰协调方法。该方法包括：

步骤1：根据接入的目标基站以及用户接收的信号强度，将用户划分为多种类型；

步骤2：将异构网络中的频段资源划分为中心频段、正交的多个边缘频段、保护频段，其中，所述中心频段用于接入宏站的用户和接入小站的用户共用，所述多个边缘频段和保护频段用于接入小站的用户使用；

步骤3：基于预定的调度规则将所述不同类型的用户分别调度到所述中心频段、多个边缘频段或保护频段上；

步骤4：建立优化异构网络的目标函数，确定用户的接入基站以及分配得到的资源。

在本发明的一个实施例中，步骤1包括：将接收到的来自小站的信号强度大于来自宏站的信号强度的用户划为小站用户，其中，将所述小站用户中SINR小于预定阈值的用户划为小站边缘用户，其它小站用户划为小站中心用户；将接收到来自宏站的信号强度大于来自小站的信号强度的用户，但基于小区范围扩展机制将要接入到小站的用户划为小站受害用户，其中，将小站受害用户中SINR小于预定阈值的用户划为小站受害边缘用户，其它小站受害用户划为小站受害中心用户；以及将接收到来自宏站的信号强度大于来自小站的信号强度并且将接入到宏站的用户划为宏站用户。

在本发明的一个实施例中，步骤3包括：

步骤31：将所述宏站用户和所述小站中心用户调度到所述中心频段上；

步骤32：将所述小站受害中心用户调度到所述保护频段上；

步骤33：所述小站边缘用户调度到所述多个边缘频段上或中心频段上；

步骤34：将所述小站受害边缘用户调度到所述多个边缘频段或保护频段上。

在本发明的一个实施例中，步骤33还包括：对于所述小站边缘用户，如果调度到边缘频段上的SINR增益小于预定的阈值，则将其调度到所述中心频段上，否则将其调度到边缘频段上。

在本发明的一个实施例中，步骤34还包括：对于所述小站受害边缘用户，如果调度到边缘频段上的SINR增益小于预定的阈值，则将其调度到所述保护频段，否则，将其调度到所述边缘频段上。

在本发明的一个实施例中，步骤4包括：

步骤41：确定优化的目标函数：

(c)α_k∈[0,1]

其中，x_ijk是接入变量，表示第j个用户是否接入第i个基站的第k个频段，如果值为1，表示接入该基站的该频段，值为0则表示不接入该基站的该频段；α_k表示第k个频段占总带宽的比例；y_ijk是基站内用户间频段资源分配变量，表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段得到的频段资源占第k个频段的比例；B是整个异构网络的所有可用带宽；K_i表示第i个基站可使用的频段集合；限制条件(a)和(b)表示用户的接入变量x_ijk是取值为0或1的整数，并且选择接入i基站的用户只能占用该基站的可用频段集合K_i中的资源；限制条件(c)表示α_k取值在0到1之间；限制条件(d)表示所用频段的总和应等于全部可用频段；限制条件(e)表示用户只选择接入一个基站；限制条件(f)表示基站会把资源全部分给接入该基站该频段的所有用户；SINR_ijk表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段的用户信干噪比。

步骤42：根据所述目标函数求解第i个基站第k个频段上用户间的资源分配；

步骤43：根据所述目标函数求解k个频段中，各个频段占用的比例；

步骤44：根据所述目标函数求解用户接入的基站。

在本发明的一个实施例中，步骤44包括：设置小区范围扩展偏置值的最大值、最小值以及每次调节偏置值的步长；确定各个频段占整个频段的比例；确定基站内用户间可用资源分配；基于每个用户的吞吐量计算每次调节的偏置值下的全局效应函数总和；选择最大全局效应函数总和对应的偏置值作为最优偏置值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：根据超密集异构网络的干扰环境，设计了通过层内和层间基于频域资源分配的干扰协调方法，降低了宏站和小站之间的跨层干扰以及小站和小站之间的同层干扰；根据用户在网络中受到的干扰不同以及在不同频段上可用资源的不同，设计了为不同用户选择频段的方法，使小站边缘用户的速率提升明显；根据小站和用户位置多变的特点，通过动态的小区范围扩展机制实现宏站和小站间的负载均衡，从而进一步降低干扰，提高了全局吞吐量。

附图说明

以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的异构网络中的干扰协调方法的流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例的层间和层内频谱资源分配的示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的联合用户接入和频段资源分配的动态干扰协调方法的流程图；

图4是根据本发明一个实施例的不同网络拓扑下CRE偏置值对全局效用函数总和的影响的示意图；

图5(a)和图5(b)是本发明的方法和现有技术的方法在SINR方面的对比图；

图6是本发明的方法和现有技术的方法在全局吞吐量方面的对比图；

图7是本发明的方法和现有技术的方法在边缘用户吞吐量方面的对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了根据本发明一个实施例的异构网络中的干扰协调方法的流程图。

第一步：根据用户的接收信号强度和将接入的目标基站类型对用户进行分类。

首先，将整个异构网络中的所有用户分为三大类：第一类是选择接入宏站的用户，简写为mue(macrocell user equipment)；第二类是接收到的来自小站的信号强度大于宏站的用户，这部分用户即使不采用CRE机制，也会选择接入小站，在本文中称为小站用户，简写为pue(picocell user equipment)，第二类用户pue又可以细分为小站中心用户，简写为c-pue，和小站边缘用户，简写为e-pue；第三类是接收到来自宏站的信号强度要大于小站，但是由于采用了CRE机制，将强制接入小站的小站受害用户，简写为vpue(victim picocelluser equipment)，第三类用户vpue又可以细分为小站受害中心用户，简写为c-vpue，和小站受害边缘用户，简写为e-vpue。根据这种分类方法，异构网络中的用户总共有五种类别，即mue、c-pue、e-pue、c-vpue以及e-vpue。

在本文中用户接收到的信号强度是指用于反映基站和用户之间信道质量的指标，例如，信干噪比SINR或接收到的信号强度指示RSSI等。此外，本领域的技术人员也可采用其他的分类方式或分类标准。例如，宏站用户也可进一步划分为中心用户和边缘用户。下文中，将以上述五种类型的用户为例介绍本发明的思想。

在一个实施例中，小站中心用户c-pue与小站边缘用户e-pue的分类标准是，pue用户将除了自己接入的小站之外的所有基站(包括宏站和小站)的信号都作为干扰，计算该pue的SINR，如果用户的SINR小于预先设定的门限值threshold(例如，小于-2dB)，那么判别该用户为e-pue，否则为c-pue。

在一个实施例中，小站受害中心用户c-vpue与小站受害边缘用户e-vpue的分类标准是：vpue将除了自己接入的小站以外的所有小站信号都作为干扰，计算该vpue的SINR，如果用户的SINR小于预先设定的门限值threshold(例如，小于-2dB)，那么该用户为e-vpue，否则为c-vpue。

通过上述分类方式，接入小站的用户有四类，即c-pue、e-pue、c-vpue以及e-vpue，接入宏站的用户有一类，即mue。

第二步：对异构网络的可用频段资源进行划分。

将异构网络中的所有可用频段资源分为三大部分，分别称为中心频段、边缘频段以及保护频段，参见图2所示，图中空白频段为相应基站不会占用的资源，例如，宏站不会占用边缘频段和保护频段，其中，中心频段为所有宏站和小站共用；保护频段为所有小站共用，是宏站不准占用的频段资源；边缘频段有n个(n大于等于2)，设置的目的是为了降低小站之间的同层干扰，实现部分频率复用。例如，假定边缘频段的个数为n，每个小站只占用一个边缘频段，借鉴干扰随机化的思想，每个小站选取自己的边缘频段的方法是等概率随机选取，理论上可以避免与其他(n-1/n)部分小站的同层干扰。图2是以n等于2为例，说明边缘频段的设置方法。其中，边缘频段设置的个数越多，占用边缘频段的用户可以受到更少的干扰，但是频谱利用率会下降。

第三步：设置调度规则，以确定不同类型用户将使用的频段。将五大类用户分别调度到如图2所示的各个频段资源上。根据下表1所示的调度规则确定五大类用户会被调度到哪些频段上，表1中各个频段的编号如图1所示。

表1用户调度频段

根据表1，宏站用户mue和小站中心用户c-pue将调度到中心频段上；c-vpue用户将调度到保护频段上；而对于两种边缘用户e-pue和e-vpue将根据实际情况确定其使用的频段，例如，由于边缘用户(包括e-pue和e-vpue)的SINR比较差，调度到边缘频带上会提升其SINR，但是边缘频段往往占用的资源要比中心频段小得多，所以边缘用户调度到边缘频段上，虽然降低了干扰，但有可能其可占用的资源变少，根据香农限定理R＝B*log₂(1+SINR)可知，速率R不仅与SINR有关也与可用带宽B有关，可能出现这样的情况，即该边缘用户调度到边缘频段后，SINR提升很小，但是占用的带宽缩减很多，导致该用户速率反而下降。为了避免将过多的用户调度到边缘频段上，但是速率却没有提升的情况，在本实施例中，将那些调度到边缘频带上的边缘用户可以获得SINR的增益超过G倍的用户才调度到边缘频段上，G可预先设定，例如，设置为5或6倍。

从表1可以看出，对于SINR有G倍增益提升的两类边缘用户，即e-pue和e-vpue还需要根据小区的具体情况决定其使用的具体的边缘频段，具体调度方法参见第四步中的描述。

应理解的是，表1仅仅是调度规则的一个示例，本领域的技术人员还可以根据网络的部署情况，设计其它类似的调度规则，例如，根据小站的负载情况，决定c-pue和e-pue调度的频段等。

第四步：建立异构系统的优化目标函数，以便为用户选择合适的基站进行接入。

在此实施例中，选用的效用函数是对数函数。

基于表1确定的频域层间和层内频段资源的分配模型，建立整个异构网络的优化目标函数，参见下式(1)：

其中，x_ijk是接入变量，表示第j个用户是否接入第i个基站的第k个频段，如果值为1，表示接入该基站的该频段，值为0则表示不接入该基站的该频段；α_k表示第k个频段占总带宽的比例，在本发明中频段共有n+2个，即中心频段、保护频段和n个边缘频段，n是大于等于2的整数；y_ijk是基站内用户间资源分配变量，表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段得到的资源占第k个频段的比例；B是整个异构网络的所有可用带宽；K_i表示第i个基站可使用的频段集合，以图2为例，占用边缘频段1的小站的可用频段集合K₁＝{1，3，4}。

在式(1)中，限制条件(a)和(b)表示用户的接入变量x_ijk是取值0或1的整数，并且选择接入i基站的用户只能占用该基站的可用频段集合K_i中的资源；限制条件(c)表示α_k取值在0到1之间；限制条件(d)表示所用频段的总和应等于全部可用频段；限制条件(e)表示用户只选择接入一个基站；限制条件(f)表示基站会把资源全部分给接入该基站该频段的所有用户。

在式(1)中，SINR_ijk表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段的用户信干噪比，计算方法如下式(2)：

其中，P_i是基站i的发射功率，L_ijk表示用户j与基站i之间的大尺度衰落(包括路径损耗、阴影衰落)因子；h_ijk表示用户j与基站i之间的小尺度衰落因子；A_ij表示用户j与基站i之间的天线增益，P_noise表示噪声功率，I_k表示k频段上的干扰基站集合，h_zjk是用户j和基站z之间的小尺度衰落因子，L_zjk是用户j和基站z之间的大尺度衰落因子，P_z是基站z的发射功率。

以图2为例，说明不同频段上不同基站的用户的干扰基站集合I_k(k＝1，2，3，4)，定义宏站集合为M，所有小站集合为S，占用边缘频段1的小站集合为S₁，占用边缘频段2的小站集合为S₂。那么对于接入宏站m的用户，干扰基站集合I₃＝{M\m，S₁，S₂}，M\m表示除宏站m之外的所有宏站；对于接入小站s的用户，若该小站选择占用边缘频段1，调度到1频段的用户的干扰基站集合为I₁＝{S₁\s}，调度到3频段的用户干扰基站集合I₃＝{M，S₁\s，S₂}，调度到4频段的用户干扰基站集合I₄＝{S₁\s，S₂}，若该小站选择占用边缘频段2，调度到2频段的用户的干扰基站集合为I₂＝{S₂\s}，调度到3频段的用户干扰基站集合I₃＝{M，S₁，S₂\s}，调度到4频段的用户干扰基站集合I₄＝{S₁，S₂\s}。从以上干扰基站集合的变化，可以看出用户被调度到不同的频段上时，受到基站间干扰的变化，调度到边缘频段和保护频段的用户的干扰源要明显少于调度到中心频段的用户。

由公式(1)可知，如果求解该目标函数，需要确定其中的三个变量，即基站内用户间资源分配变量y_ijk；第k个频段占总带宽的比例α_k；以及用户选择哪个基站的哪个频段的接入变量x_ijk。下面将分别介绍求解这三个变量的过程。

1)基站内用户间可用资源分配

在此步骤中，假设已知所有的用户接入哪个基站及哪个频段，即x_ijk，并且已知各个频段占用全部频段的比例，即α_k，求解在第i个基站第k个频段上的用户间资源分配问题。

现有技术已经证明在所有用户采用Fullbuffer业务，效用函数采用对数函数的前提下，最佳的单个基站内用户间资源分配为均匀分配。该结论可以直接推广至求解式(1)中的最佳的单个基站内单个频段内用户间资源分配变量y_ijk，即用户j接入第i个基站第k个频段占用资源的最佳比例。因此，结论是：第i个基站的第k个频段内最佳的用户间资源分配是为所有接入该基站该频段的用户均匀分配资源，即：

将得到的基站内用户间可用资源的最佳分配，即公式(3)直接应用在公式(1)中，则消除了限制条件(f)。

2)层间及层内资源分配

假设已知所有用户的x_ijk的取值，即已知所有的用户接入哪个基站及哪个频段，求解各个频段占用的比例α_k(k＝1,2,…,n+2),其中，n是边缘频段的个数。根据以上假设，优化目标由(1)变为(4)：

公式(4)是关于变量α的多维变量等式约束的非线性规划问题，采用拉格朗日乘子法求解变量的最优值，将(4)中与α无关的值记为D，因为只有一个约束条件，引入一个拉格朗日乘子λ，构建拉格朗日函数，如下式(5)：

函数L对α_k(k＝1,2,…,n+2)分别求一阶偏导，得到：

又因为有限制条件则得到公式(7)：

因此，得出结论，即第k个频段占所有频段的比例α_k的最优值等于接入该频段的用户与全部用户数的比值。

3)动态选择用户接入的基站

以上分别解决了优化目标函数中的基站内用户间可用资源分配和层间及层内频段资源分配的问题。将公式(4)和(7)代入到目标函数公式(1)中，则所有变量中只有用户接入基站的变量x_ijk没有得到解决，即用户选择哪个基站接入。

实际的异构网络中，宏站的位置往往固定，而小站根据用户的需求部署，所以在地理位置上呈现随机分布的特点，由于用户在网络中的地理位置也存在随机移动的特点，所以需要根据网络的实际状态设置小区范围扩展(CRE)的偏置值，通过设置不同的偏置值可以改变用户将接入的基站。本发明设计了一种动态负载均衡方法，其主要原理是：在每个调度周期，根据异构网络中的基站及用户的分布状态，决定当前最佳的CRE偏置值，寻找最佳偏置值的方法是在一定偏置值选择范围内，通过改变CRE的偏置值，得到当前偏置值下的整个网络中的效用函数的总和，然后从多个CRE偏置值中选择最大的效用函数总和对应的偏置值。

参见图3示意的流程图，其中，CRE偏置值的范围设置为[3dB，30d B]，步长可设置为1dB或2dB；决定了用户的接入之后，层间及层内资源分配根据(7)式可以确定，以及小区内用户间可用资源分配根据公式(3)可以确定。

由于层间及层内的资源分配是按照所有小站的总体情况进行设置，所以一部分小站可能存在该小站内没有用户接入某个频段的情况出现，所以把该小站没有用户占用的频段的频谱资源轮询调度给小区内的所有用户使用。

综上所述，本发明的干扰协调方法联合了用户接入和资源分配，并在用户接入过程中实现了动态负载协调，从而有效的降低了层间和层内的干扰，有效提高了异构网络的全局吞吐量和边缘用户的吞吐量。

为了验证本发明的有效性，发明人分别采用本发明提供的方法和现有技术的方法进行了仿真，仿真参数如下：所有用户都是Fullbuffer业务，即每个用户在整个仿真时间内一直有数据需要传输，这是一种理想的业务类型；宏站和小站同频部署；宏站采用120°定向天线，三扇区模型，宏站的站间距为500m；小站采用全向天线，小站室外部署，参照3GPPTR38.802中Dense Urban(密集市区)的场景，小站的密度设置为6picocells/扇区；宏站发射功率为46dBm，小站的发射功率为30dBm；系统带宽为10MHz，载频为2GHz；宏站采用3D天线；白噪声功率-174dBm/Hz，用户端噪声系数9dB，基站端噪声系数5dB；表1中边缘用户可以被调度到边缘频段上的条件是SINR需要提升G倍，G取值为5；判别中心或边缘用户的信干噪比门限值threshold，threshold取值为-2dB；小站的正交边缘频段个数设置为2，即n＝2。

此外，仿真中信道相关参数参见下表2所示。

表2：路径损耗、阴影衰落以及小尺度衰落参数

在图4至图7中分别示出了本发明的方法和现有技术的效果对比图。仿真中选取的对比算法有两种：第一种是使用固定的CRE偏置值(18dB)，不采用任何干扰协调方法，该对比方法简写为no ICIC(Inter-Cell Interference Coordination)；第二种是使用固定的CRE偏置值(18dB)，采用频域干扰协调方法，即划分一部分专用频段，用于调度由于CRE机制才接入小站的受害用户，而宏站不占用这部分专用频段，其余频率资源宏站和小站共用，该对比方法简写为ICIC。本发明的方法简写为DCIC(Dynamic Cell range expansion withInterference Coordination)。

图4是不同的CRE取值对全局效用函数总和的影响示意图，横坐标为CRE的取值，纵坐标为全局效用函数总和，星号标识的是最佳的CRE偏置值对应的全局效应函数总和，共示出了两种拓扑下(例如drop1和drop2对应不同的小站分布和/或用户分布)的情况，由图4可知，不同的拓扑下，效应函数总和的最大值所对应的CRE偏置值不同，因此，采用动态机制设置CRE偏置值，有助于网络性能的提升。

图5(a)是本发明的方法(DCIC)和没有采用任何干扰协调方法(no ICIC)的SINR的对比图，其中，横坐标是SINR值(单位dB)，纵坐标是SINR的累积分布函数曲线(CDF)。图5(b)是本发明的方法(DCIC)和现有技术中采用了频域干扰协调方法的SINR的对比图，其中，横坐标是SINR值(单位dB)，纵坐标是SINR的累积分布函数曲线(CDF)。由图5(a)和图5(b)可知，本发明的方法有助于提高vpue和pue用户的SINR值。

图6是本发明的方法(DCIC)和现有技术的方法在全局吞吐量方面的对比图，横坐标是不同方法的标识，纵坐标是全局吞吐量(单位bps)，即所有用户的吞吐量。由图6可知，本发明的方法能够显著提高异构网络中的全局吞吐量。

图7是本发明的方法(DCIC)和现有技术的方法在边缘用户吞吐量方面的对比图，横坐标是不同算法下的不同种类的边缘用户的标识，纵坐标是用户的吞吐量。由图7可知，尽管本发明的方法会影响宏站的边缘用户的吞吐量，但对于小站中边缘用户(包括e-pue和e-vpue)的吞吐量却有显著的提升。

本发明的方法可以集成在基站中实现或独立于基站实现。需要说明的是，虽然上文按照特定顺序描述了各个步骤，但是并不意味着必须按照上述特定顺序来执行各个步骤，实际上，这些步骤中的一些可以并发执行，甚至改变顺序，只要能够实现所需要的功能即可。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以包括但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种异构网络中的干扰协调方法，包括：

步骤1：根据接入的目标基站和用户的接收信号强度将用户划分为多种类型；

步骤2：将异构网络中的频段资源划分为中心频段、正交的多个边缘频段、保护频段，其中，所述中心频段用于接入宏站的用户和接入小站的用户共用，所述多个边缘频段和保护频段用于接入小站的用户使用；

步骤3：基于预定的调度规则将所述不同类型的用户分别调度到所述中心频段、多个边缘频段或保护频段上；

步骤4：建立优化异构网络的目标函数，确定用户的接入基站以及分配得到的资源；

其中，所述目标函数如下：

(c)α_k∈[0,1]

其中，x_ijk是接入变量，表示第j个用户是否接入第i个基站的第k个频段，如果值为1，表示接入该基站的该频段，值为0则表示不接入该基站的该频段；α_k表示第k个频段占总带宽的比例；y_ijk是基站内用户间频段资源分配变量，表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段得到的频段资源占第k个频段的比例；B是整个异构网络的所有可用带宽；K_i表示第i个基站可使用的频段集合；限制条件(a)和(b)表示用户的接入变量x_ijk是取值0或1的整数，并且选择接入i基站的用户只能占用该基站的可用频段集合K_i中的资源；限制条件(c)表示α_k取值在0到1之间；限制条件(d)表示所用频段的总和应等于全部可用频段；限制条件(e)表示用户只选择接入一个基站；限制条件(f)表示基站会把资源全部分给接入该基站该频段的所有用户；SINR_ijk表示第j个用户接入第i个基站的第k个频段的用户信干噪比。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1包括：

将接收到的来自小站的信号强度大于来自宏站的信号强度的用户划为小站用户，其中，将所述小站用户中SINR小于预定阈值的用户划为小站边缘用户，其它小站用户划为小站中心用户；

将接收到来自宏站的信号强度大于来自小站的信号强度的用户，但基于小区范围扩展机制将要接入到小站的用户划为小站受害用户，其中，将小站受害用户中SINR小于预定阈值的用户划为小站受害边缘用户，其它小站受害用户为小站受害中心用户；以及将接收到来自宏站的信号强度大于来自小站的信号强度的用户并且将接入到宏站的用户划为宏站用户。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤3包括：

步骤31：将所述宏站用户和所述小站中心用户调度到所述中心频段上；

步骤32：将所述小站受害中心用户调度到所述保护频段上；

步骤33：所述小站边缘用户调度到所述多个边缘频段上或中心频段上；

步骤34：将所述小站受害边缘用户调度到所述多个边缘频段或保护频段上。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤33还包括：

对于所述小站边缘用户，如果调度到边缘频段上的SINR增益小于预定的阈值，则将其调度到所述中心频段上，否则将其调度到边缘频段上。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤34还包括：

对于所述小站受害边缘用户，如果调度到边缘频段上的SINR增益小于预定的阈值，则将其调度到所述保护频段，否则，将其调度到所述多个边缘频段上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤4包括：

步骤41：确定优化的目标函数；

步骤42：根据所述目标函数求解第i个基站第k个频段上用户间的资源分配；

步骤43：根据所述目标函数求解k个频段中，各个频段占用的比例；

步骤44：根据所述目标函数求解用户接入的基站。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤44包括：

设置小区范围扩展偏置值的最大值、最小值以及每次调节偏置值的步长；

确定各个频段占整个频段的比例；

确定基站内用户间可用资源分配；

基于每个用户的吞吐量计算每次调节的偏置值下的全局效应函数总和；

选择最大全局效应函数总和对应的偏置值作为最优偏置值。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户的接收信号强度包括SINR或RSSI。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，在所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。