一种毫米波蜂窝网络的小区间干扰协调方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110972312A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911179279.3(22)申请日2019.11.27(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人邓娜卫海超肖梓超于茗遥王瀚民(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人李晓亮潘迅(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)H04W72/08(2009.01)权利要求书5页说明书13页附图3页(54)发明名称一种毫米波蜂窝网络的小区间干扰协调方法(57)摘要一种毫米波蜂窝网络的小区间干扰协调方法，属于无线通信技术领域。首先，收集信息与建立模型。其次，提出两种干扰协调方法，设定干扰协调参数ρ≥1，静默被认定为强干扰源的邻居毫米波基站在指定时频资源块上的信息传输。再次，干扰协调参数选取，基于步骤一收集的信息和建立的模型及步骤二提出的两种干扰协调方法，基于随机几何理论对蜂窝用户关键性能指标予以评估，通过调节干扰协调参数使得目标性能指标达到用户的服务质量要求，确定适用于当前目标网络的干扰协调参数作为执行步骤四的前提条件。最后，实施干扰协调方案。本发明能够对毫米波频段的小区间干扰进行有效抑制，保证毫米波蜂窝用户的通信服务质量，减少用户负担，显著降低骨干网的负荷。CN110972312ACN110972312A权利要求书1/5页1.一种毫米波蜂窝网络的小区间干扰协调方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一：信息收集与模型建立步骤1.1收集信息：根据信息来源的不同，毫米波基站收集信息过程主要包括两个过程：1)用户向基站反馈其对所发起业务的服务质量要求；2)基站通过网络侧获取其他系统信息，包括路径损耗模型基站密度λb、天线阵列的主瓣增益Gm、旁瓣增益Gs、半功率波束宽度信道条件为LOS传播的比例pL以及LOS传播的最大距离R；所述的路径损耗模型为αx是位于x的基站到用户的路径损耗指数αx＞2，并且路径损耗指数取决于基站到用户传播链路是LOS还是NLOS链路，其中LOS链路的路损指数为αL和NLOS链路的路损指数为αN；小尺度信道衰落为Nakagami衰落，衰落因子hx服从伽马分布，其中LOS链路的伽马分布参数为ML和NLOS链路的伽马分布参数为MN；步骤1.2模型建立：依据收集的基站密度将毫米波基站的位置建模为密度是λb的泊松点过程Φ；毫米波基站到用户的传播信道条件建模为LOS球遮挡模型，其中当信道传播距离大于R时，信道条件为NLOS传播链路；当信道传播距离小于等于R时，信道条件以概率pL为LOS传播链路而以概率1-pL为NLOS传播链路；根据收集信息中的主瓣增益、旁瓣增益和半功率波束宽度，建立毫米波基站的平顶天线阵列方向图模型：其中，是发送波束所对应的到达角相对于天线阵列孔径方向的夹角；在该模型下，用户被最大参考接收信号强度的毫米波基站服务；所述参考接收信号强度是由毫米波基站以最大的阵列增益发送信号而在接收端检测出的信号强度；由从毫米波基站到用户的阵列增益和路径损耗决定的，表示为：其中，毫米波基站的位置为x，用户的位置为y，为毫米波基站到用户的路径损耗；步骤二：干扰协调方法设定干扰协调参数ρ≥1，其中该参数用于决定某个邻居毫米波基站是否为强干扰源；所提干扰协调方法的核心为静默被认定为强干扰源的邻居毫米波基站在指定时频资源块上的信息传输，不发送数据；所述指定时频资源块具体指服务基站分配给用户的用于传输数据的时频资源块；具体地，某用户通过周期性测量服务毫米波基站和邻居毫米波基站的下行同步信号，得到服务毫米波基站的物理IDx0和参考接收信号强度ζ0，以及该用户能够测量到的邻居毫米波基站的物理IDxn和参考接收信号强度ζn，其中n＝1,2,...,N,N≥1；当在轻负载毫米波蜂窝网络场景中，采用第一种干扰协调方法，具体为：仅根据信道传播模型中的路径损耗及遮挡效应信息依次对用户能够测量到的相邻干扰基站xn，n＝1,2,...,N,N≥1，判断是否需要静默；也就是说，若满足ζ0＜ρζn，则对邻居毫米波基站xn在服2CN110972312A权利要求书2/5页务毫米波基站x0给用户分配的时频资源块上进行静默；若不满足，则不对该邻居毫米波基站进行静默；依次对用户能够测量到的所有邻居毫米波基站执行上述操作；当在重负载毫米波蜂窝网络场景中，采用第二种干扰协调方法，具体为：联合考虑信道传播中的损耗以及定向阵列增益来依次对用户能够测量到的相邻干扰基站xn，n＝1,2,...,N,N≥1，判断是否需要静默；具体来说，若满足Gmζ0＜ρGsζn，则对邻居毫米波基站xn在服务毫米波基站x0给用户分配的时频资源块上进行静默；若不满足，则不对该邻居毫米波基