一種窩蜂小區干擾協調方法及系統技術方案

本申請公開了一種窩蜂小區干擾協調方法及系統，該方法包括：對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；基于吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數；基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數；創建上述全部目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；利用多目標優化算法，并結合第一組約束條件和第二組約束條件，對上述目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；根據Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。本申請提升了窩蜂小區用戶的通信體驗。

【技術實現步驟摘要】
一種窩蜂小區干擾協調方法及系統
本專利技術涉及移動通信
，特別涉及一種窩蜂小區干擾協調方法及系統。
技術介紹
當前，用戶對移動通信的內容和質量的要求越來越高，移動通信技術隨之獲得了迅猛發展，移動終端和網絡技術取得巨大進步，移動互聯網的應用與業務也得到了快速普及。全球主要運營商、終端廠商為了提升自身的競爭力，都在努力地提升通信技術與服務標準，在這種背景下，新一代無線通信系統LTE(LongTermEvolution)引起了國際市場的關注。在網絡部署中，LTE采用同頻組網。但是同頻組網方式對窩蜂小區中心用戶和邊緣用戶的路損、同頻干擾程度不同，造成兩者的用戶體驗差別大。對于小區中心用戶，因距離基站距離短，且受到周邊小區干擾小，具有較好的信號干擾噪聲比，可以獲得更高的數據速率和更好的服務質量。而對于小區邊緣的用戶，由于相鄰小區占用同樣載波資源的用戶對其干擾比較大，加之本身距離基站較遠，信號干噪比相對就較小，用戶服務質量較差、吞吐量較低。綜上所述可以看出，如何提升窩蜂小區用戶的通信體驗是目前還有待解決的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種窩蜂小區干擾協調方法及系統，能夠進一步提升窩蜂小區用戶的通信體驗。其具體方案如下：一種窩蜂小區干擾協調方法，包括：對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；基于對邊緣用戶組的吞吐量以及對中心用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，分別得到第一目標函數和第二目標函數；基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第三目標函數；創建所述第一目標函數、所述第二目標函數以及所述第三目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；利用多目標優化算法，并結合所述第一組約束條件和所述第二組約束條件，對所述第一目標函數、所述第二目標函數和所述第三目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；根據所述Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。可選的，所述對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理的過程，包括：獲取每個用戶與相鄰基站之間的信道增益；根據不同用戶在信道增益上的差異以及在用戶與中心點之間距離上的差異，利用聚類方法，分別對每個窩蜂小區的用戶進行聚類處理，得到每個窩蜂小區所對應的邊緣用戶組和中心用戶組。可選的，所述第一目標函數為：所述第二目標函數為：式中，表示窩蜂小區m中的主載波的總數量，表示窩蜂小區m中的副載波的總數量，表示窩蜂小區m中的主載波的發射功率，表示窩蜂小區m中的副載波的發射功率，表示窩蜂小區m的邊緣用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m的中心用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m中的主載波的集合，表示窩蜂小區m中的副載波的集合，F表示窩蜂小區總的可用頻段寬度，N表示窩蜂小區總的可用子載波數量，S0表示白噪聲功率，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益。可選的，所述第三目標函數為：可選的，所述第一組約束條件包括第一約束條件、第二約束條件和第三約束條件；其中，所述第一約束條件為：所述第二約束條件為：所述第三約束條件為：其中，m＝1,2,3，Pmax表示最大發射功率。可選的，所述第二組約束條件包括：以及，其中，m＝1,2,3，表示預設的與對應的吞吐量最小閾值，表示預設的與對應的吞吐量最小閾值。本專利技術還公開了一種窩蜂小區干擾協調系統，包括：用戶分組模塊，用于對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；第一目標函數構建模塊，用于基于對邊緣用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第一目標函數；第二目標函數構建模塊，用于基于對中心用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第二目標函數；第三目標函數構建模塊，用于基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第三目標函數；第一條件創建模塊，用于創建所述第一目標函數、所述第二目標函數以及所述第三目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；第二條件創建模塊，用于基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；函數求解模塊，用于利用多目標優化算法，并結合所述第一組約束條件和所述第二組約束條件，對所述第一目標函數、所述第二目標函數和所述第三目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；干擾協調模塊，用于根據所述Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。可選的，所述用戶分組模塊，包括：參數獲取單元，用于獲取每個用戶與相鄰基站之間的信道增益；聚類單元，用于根據不同用戶在信道增益上的差異以及在用戶與中心點之間距離上的差異，利用聚類方法，分別對每個窩蜂小區的用戶進行聚類處理，得到每個窩蜂小區所對應的邊緣用戶組和中心用戶組。可選的，所述第一目標函數為：所述第二目標函數為：式中，表示窩蜂小區m中的主載波的總數量，表示窩蜂小區m中的副載波的總數量，表示窩蜂小區m中的主載波的發射功率，表示窩蜂小區m中的副載波的發射功率，表示窩蜂小區m的邊緣用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m的中心用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m中的主載波的集合，表示窩蜂小區m中的副載波的集合，F表示窩蜂小區總的可用頻段寬度，N表示窩蜂小區總的可用子載波數量，S0表示白噪聲功率，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益。可選的，所述第三目標函數為：本專利技術中，窩蜂小區干擾協調方法，包括：對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；基于對邊緣用戶組的吞吐量以及對中心用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，分別得到第一目標函數和第二目標函數；基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第三目標函數；創建第一目標函數、第二目標函數以及第三目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；利用多目標優化算法，并結合第一組約束條件和第二組約束條件，對第一目標函數、第二目標函數和第三目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；根據Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。可見，本專利技術先對窩蜂小區的用戶進行分組處理，從而確定出窩蜂小區的邊緣用戶組和中心用戶組，然后基于對不同用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，創建相應的目標函數，這樣有利于提高整個系統的頻譜效率，其次，本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，包括：對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；基于對邊緣用戶組的吞吐量以及對中心用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，分別得到第一目標函數和第二目標函數；基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第三目標函數；創建所述第一目標函數、所述第二目標函數以及所述第三目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；利用多目標優化算法，并結合所述第一組約束條件和所述第二組約束條件，對所述第一目標函數、所述第二目標函數和所述第三目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；根據所述Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。

【技術特征摘要】
1.一種窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，包括：對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理，得到邊緣用戶組和中心用戶組；基于對邊緣用戶組的吞吐量以及對中心用戶組的吞吐量進行極大化處理的原則，構建相應的目標函數，分別得到第一目標函數和第二目標函數；基于對窩蜂小區的整體發射功率進行極小化處理的原則，構建相應的目標函數，得到第三目標函數；創建所述第一目標函數、所述第二目標函數以及所述第三目標函數共同的約束條件，得到第一組約束條件；基于用戶公平性創建相應的約束條件，得到第二組約束條件；利用多目標優化算法，并結合所述第一組約束條件和所述第二組約束條件，對所述第一目標函數、所述第二目標函數和所述第三目標函數進行求解，得到相應的Pareto最優解；根據所述Pareto最優解，對窩蜂小區進行相應的功率優化設置以及進行相應的主載波和副載波的劃分操作。2.根據權利要求1所述的窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，所述對窩蜂小區的用戶進行用戶分組處理的過程，包括：獲取每個用戶與相鄰基站之間的信道增益；根據不同用戶在信道增益上的差異以及在用戶與中心點之間距離上的差異，利用聚類方法，分別對每個窩蜂小區的用戶進行聚類處理，得到每個窩蜂小區所對應的邊緣用戶組和中心用戶組。3.根據權利要求1或2所述的窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，所述第一目標函數為：所述第二目標函數為：式中，表示窩蜂小區m中的主載波的總數量，表示窩蜂小區m中的副載波的總數量，表示窩蜂小區m中的主載波的發射功率，表示窩蜂小區m中的副載波的發射功率，表示窩蜂小區m的邊緣用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m的中心用戶組的吞吐量，表示窩蜂小區m中的主載波的集合，表示窩蜂小區m中的副載波的集合，F表示窩蜂小區總的可用頻段寬度，N表示窩蜂小區總的可用子載波數量，S0表示白噪聲功率，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的邊緣用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區m的基站中的第j個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益，表示位于窩蜂小區t的基站中的第i個子載波與窩蜂小區m的中心用戶組之間最差的信道增益。4.根據權利要求3所述的窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，所述第三目標函數為：5.根據權利要求4所述的窩蜂小區干擾協調方法，其特征在于，所述第一組約束條件包括第一約束條件、第二約束條件和第三約束條件；其中，所述第一約束條件為：所述第二約束條件為：所述第三約束條件為：其中，m＝1,2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁勝培，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44