异构网络中基于多维资源分配的干扰管理方法

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随着智能终端设备的普及,用户对数据流量的需求迅速增长,为了提高系统吞吐量和频谱利用率,运营商构建了两层异构无线网络,即在宏站覆盖范围下的热点区域部署了多个小站。但是,小站的引入同时也带来了严重的跨层干扰。上下行链路的不对称性导致宏用户只能获取到部分信道状态信息,不利于干扰的协调。在企业办公区、住宅区等用户密集场景下,还存在频谱资源紧缺和部分用户信道强相关性的问题,干扰管理的难度进一步增加。因此,在部分信道状态信息下,实现异构无线网络上行链路用户密集场景的干扰管理,是一个非常值得研究的问题。本文针对局部用户密集带来的问题以及各个维度干扰管理算法的优势和不足,提出了一种基于多维度资源分配的干扰管理算法。基站间协作对空域资源、频域资源以及关联基站的分配进行联合优化,从多个维度实现对跨层干扰的协调。首先,本文以最大化系统总吞吐量为目标函数对干扰管理问题进行数学建模,并采用次优解的方法从空频联合资源分配和关联控制两个方面分别对目标问题进行求解;其次,在固定的判决门限下,基站根据信道相关性对异构无线网络中的用户进行分组和资源分配。若用户组中包含对小站造成强干扰的宏用户,则宏基站优先对其分配与小站用户正交的频谱资源,从频域避免跨层干扰;当与小站正交的频域资源受限时,基站间协作对用户分组,进一步利用空域资源消除跨层干扰。然后,当资源分配不能使用户满足最低吞吐量要求时,基站根据不满足需求的用户与其他基站用户间的信道正交性以及将用户接入该基站给系统带来的吞吐量增益大小,更改该类用户的关联基站,充分利用其他基站空闲的空域资源,提高系统总吞吐量。最后,将本文算法与现有算法进行仿真对比,结果表明本文算法能有效减少跨层干扰,提高系统吞吐量。
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