LTE中femtocell的下行功率控制算法

2019-10-01 版权声明 举报文章

LTE中femtocell的下行功率控制算法

摘要:3GPP长期演进(LTE)系统中femtocell密集部署时,femtocell之间会存在较强干扰,针对femtocell的下行干扰,提出了一种基于路损的自适应功率控制算法。根据设定的信干噪比(SINR)门限值,给femtocell用户设置调整标志,再通过上行信道发送给femtocell,femtocell根据用户的路损及分配的资源块选择初始调整因子,以控制用户SINR为目的,根据收到的调整标志对发射功率进行自适应调整。仿真结果表明,该算法很好地控制了femtocell用户的SINR,femtocell用户平均吞吐量比无功率控制情况下至少提高了1.7Mb/s。同时表明,femtocell部署越密集,控制效果更加明显。

关键词:femtocell;下行;功率控制;自适应;信干噪比

0引言

随着智能手机的普及,高速的多媒体业务和宽带业务往往在热点覆盖地区带来信令风暴、数据阻塞。根据已有数据显示,超过90%的数据业务和2/3的语音通话发生在室内[1],因此室内覆盖问题成为当前无线移动通信亟待解决的关键问题。为了满足不断增长的宽带化、高速率数据业务的需求,femtocell技术应运而生,解决了室内覆盖问题,同时为室内用户提供了具有更大吸引力的高数据速率、低成本业务。

femtocell是一种由用户购买、配置灵活、可以安装在室内的小型化低功耗基站,能够很好地改善室内语音和数据业务质量[2]。由于无线频谱资源的有限性,femtocell和宏基站采用同频分配[3],当大规模部署femtocell时,femtocell和宏蜂窝网络之间及femtocell之间存在较强干扰,干扰会造成用户数据吞吐量降低或掉话,影响用户满意度。因此,有必要对femtocell进行功率控制,降低对相邻femtocell用户(FemtocellUserEquipment,FUE)及宏用户(MacroUserEquipment,MUE)的干扰。

针对不同的干扰情况,相应的干扰协调方案被提出。文献[4-5]对femtocell上行功率控制进行了研究,一种基于宏基站干扰级别的功率控制方案被提出[4],该方案通过调整FUE的最大发射功率来降低对宏基站的干扰;另一种结合上行功率控制优化的分布式资源分配方案被提出[5],该方案用不同的概率把MUE和FUE不同部分频谱区分开,降低两者之间的干扰。文献[4-5]都在牺牲较小MUE吞吐量的前提下提高了FUE的吞吐量。文献[6-7]研究了femtocell下行功率控制,文献[6]对下行功率控制和资源分配结合进行考虑,并分别对集中式和分布式联合功率控制与资源分配方案进行推导,解决了提出的最优化问题;文献[7]根据宏基站通过单向下行广播信道发送给femtocell的干扰信息,femtocell逐渐降低发射功率,降低对附近MUE的干扰。本文对femtocell下行功率控制进行研究,通过自适应调整服务femtocell或干扰femtocell的发射功率来控制FUE的信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio,SINR),提高FUE的吞吐量。

1干扰场景

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