CN104980942A - 通信网络中的功率控制方法、基站,以及通信*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种通信网络中的功率控制方法、基站，以及通信***。具体地，该功率控制方法包括：A、在所述通信网络的第一维度进行功率分配，得到第一功率分配结果；B、判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤C；C、在所述通信网络的第二维度进行功率分配，得到第二功率分配结果；D、判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤A。本发明提供的方法、基站和***在干扰和资源使用效率之间达到平衡。

Description

通信网络中的功率控制方法、基站,以及通信***

技术领域

本发明涉及通信领域，尤指一种通信网络中的功率控制方法、基站，以及通信***。

背景技术

对于通信网络中的数据增长情况，可通过部署通信小区进行解决，小小区（small cell，SC）部署就是其中一种解决方案。如图1所示，早期部署的小小区相互之间的距离较大，小小区之间的干扰可以忽略。但是，现有的小小区部署密集且随机。从图1可以看出，多个距离较近的小小区组成了小小区组，这些小小区组之间还存在相互重合的覆盖区域，这给小区干扰的管理带来了挑战。对于密集式的小小区部署，干扰将成为提升吞吐量的瓶颈。现有的几乎空白子帧（ABS，almost blank subframe）方案、软频率复用（SFR，soft frequency reuse）等时频正交方案对于密集式的小小区部署在性能提升上收效甚微，比如ABS配置复杂，SFR的资源使用效率低等。

发明内容

本发明提供了一种通信网络中的功率控制方法、基站，以及通信***。

具体地，本发明实施例提供了一种通信网络中的功率控制方法，包括：

A、在所述通信网络的第一维度进行功率分配，得到第一功率分配结果；

B、判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤C；

C、在所述通信网络的第二维度进行功率分配，得到第二功率分配结果；

D、判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤A。

在本发明一个实施例中，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

在本发明一个实施例中，当所述第一维度或第二维度为频率维度时，在所述通信网络的频率维度进行功率分配包括：

进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置；

如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

在本发明一个实施例中，所述判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能包括：

获取所述备选联合集中其它通信小区的独立性能；

根据该通信小区的增强性能和所述备选联合集中所有通信小区的独立性能计算该通信小区的性能分值；

确定该通信小区的性能分值是否大于该通信小区的独立性能。

在本发明一个实施例中，所述步骤B包括：

当所述第一维度为频率维度时，将本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果进行比较；

如果本次的第一功率分配结果中没有出现新的通信小区对子带宽的舍弃，则结束所述功率控制，否则执行步骤C。

在本发明一个实施例中，所述步骤D包括：

当所述第二维度为频率维度时，将本次的第二功率分配结果与上次的第二功率分配结果进行比较；

如果本次的第二功率分配结果中没有出现新的通信小区对子带宽的舍弃，则结束所述功率控制，否则执行步骤A。

在本发明一个实施例中，当所述第一维度或第二维度为通信小区维度时，在所述通信网络的通信小区维度进行功率分配包括：

进行第n个通信小区上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个子带宽，其中n的取值为1,…,N，N为所述通信网络中的通信小区数；

根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个子带宽的增强性能和独立性能，所述子带宽的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它子带宽不分配功率且由该子带宽占用额定功率的性能，所述子带宽的独立性能为该备选联合集中的所有子带宽均处于工作状态下该子带宽的性能；

判断该子带宽的增强性能是否大于该子带宽的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置；

如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它子带宽舍弃该第n个通信小区，并使得所述一个或多个其它子带宽在该第n个通信小区上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个子带宽在所述第n个通信小区上的已确定功率。

在本发明一个实施例中，当所述第一维度或第二维度为通信小区维度时，在所述通信网络的通信小区维度进行功率分配包括：

针对所述通信网络的每个通信小区，根据用户终端反馈的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

在本发明一个实施例中，所述步骤B包括：

当所述第一维度为通信小区维度时，将所述通信小区中每个子带宽本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果进行比较；

将比较结果与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则执行步骤C。

在本发明一个实施例中，所述步骤D包括：

当所述第二维度为通信小区维度时，将所述通信小区中每个子带宽本次的第二功率分配结果与上次的第二功率分配结果进行比较；

将比较结果与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则执行步骤A。

具体地，本发明实施例提供了一种基站，包括：

功率控制模块，用于接收该基站覆盖的用户终端提供的测量报告，进行第一维度的功率分配得到第一功率分配结果，并判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第一功率分配结果提供给发射模块；否则，执行第二维度的功率分配得到第二功率分配结果，并判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第二功率分配结果提供给所述发射模块，否则重复执行所述第一维度的功率分配和所述第二维度的功率分配；

所述发射模块，用于根据所述第一功率分配结果或所述第二功率分配结果向所述用户终端发射数据。

在本发明一个实施例中，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

在本发明一个实施例中，所述功率控制模块用于：

在进行频率维度的功率分配时，进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

将该通信小区的增强性能与该通信小区的独立性能进行比较，根据所述比较结果进行功率配置，如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

在本发明一个实施例中，所述功率控制模块进一步用于：将所述通信小区的独立性能告知其他基站。

在本发明一个实施例中，所述功率控制模块用于：

在进行通信小区维度的功率分配时，针对所述通信网络的每个通信小区，根据所述用户终端提供的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

具体地，本发明实施例提供了一种通信***，包括：

多个通信小区基站，用于接收自身覆盖的用户终端提供的测量报告，上报给中控单元；

所述中控单元，用于根据所述测量报告进行第一维度的功率分配得到第一功率分配结果，并判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第一功率分配结果提供给所述通信小区基站；否则，执行第二维度的功率分配得到第二功率分配结果，并判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第二功率分配结果提供给所述通信小区基站，否则重复执行所述第一维度的功率分配和所述第二维度的功率分配；

所述通信小区基站进一步用于：根据所述第一功率分配结果或所述第二功率分配结果向所述用户终端发射数据。

在本发明一个实施例中，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

在本发明一个实施例中，所述中控单元用于：在进行频率维度的功率分配时，进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

将该通信小区的增强性能与该通信小区的独立性能进行比较，根据所述比较结果进行功率配置，如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

在本发明一个实施例中，所述中控单元用于：在进行通信小区维度的功率分配时，针对所述通信网络的每个通信小区，根据所述用户终端提供的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

附图说明

图1示出小小区部署的演变；

图2（a）为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图；

图2（b）为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图；

图3为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图；

图4为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图；

图5为本发明一个实施例中小小区网络的示意图；

图6为本发明一个实施例中二维功率资源分配的示意图；

图7为本发明一个实施例中小小区维度的功率分配示意图；

图8为本发明一个实施例中频率维度的功率分配示意图；

图9为本发明一个实施例中小小区维度的功率分配示意图；

图10为本发明一个实施例中进行功率控制的基站的结构示意图；

图11为本发明一个实施例中通信***的结构示意图；

图12为本发明一个实施例中通信***的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

为了在干扰和资源使用效率等方面取得平衡，本发明实施例提出一种通信网络中的功率控制方法，以维持通信小区部署中功率资源等通信资源的使用效率。需要指出，本发明实施例提供的这一方法可用于不同类型的通信小区部署中，比如可用于小小区部署中，或者用于宏小区、微小区、微微小区、或家庭基站等的部署中。

图2（a）为本发明一个实施例示出的通信网络中的功率控制方法，包括以下步骤。

在步骤101中，在所述通信网络的第一维度进行功率分配，得到第一功率分配结果。

在步骤102中，判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则继续执行步骤103。

在步骤103中，在所述通信网络的第二维度进行功率分配，得到第二功率分配结果。

在步骤104中，判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则返回执行步骤101。

在一个具体实现中，图2（a）所示的方法可以应用于低功率基站（又可称为低功率节点），或者应用于宏基站（MBS，Macro Base Station）等通信小区基站上。

在一个具体实现中，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。比如，当所述第一维度为通信小区维度时，所述第二维度为频率维度。又如，当所述第一维度为频率维度时，所述第二维度为通信小区维度。在一个具体实现中，通信小区维度可为小小区（SC）维度。

图2（b）为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图。具体地，图2所示的功率控制方法包括以下步骤。

在步骤201中，多个通信小区在多个子带宽（subband）上的功率配置处于初始状态。比如，将多个子带宽上的功率平均分配。在具体实现中，子带宽又可为子信道（subchannel）。

在步骤202中，执行通信网络的第一维度上的功率分配，得到第一功率分配结果并保存。

在步骤203中，判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则继续执行步骤204。

在步骤204中，基于所述第一功率分配结果执行所述通信网络的第二维度上的功率分配，得到第二功率分配结果并保存。

在步骤205中，判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则返回执行步骤202。

在一个具体实现中，当所述第一维度为频率维度时，步骤203包括：将本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果进行比较；如果本次的第一功率分配结果中没有出现新的通信小区对子带宽的舍弃，则结束所述功率控制，否则执行步骤204。其中，上次的第一功率分配结果为以前执行步骤202时得到的第一功率分配结果，有别于当前执行步骤202得到的第一功率分配结果（也即本次的第一功率分配结果）。

在一个具体实现中，当所述第一维度为通信小区维度时，所述步骤203包括：确定所述通信小区中每个子带宽本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果的差值；将所述差值与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则执行步骤204。在一个实现示例中，对于所有子带宽而言，每次在通信小区维度上进行功率分配都将得到相应的功率分配结果，当前后两次这一功率分配结果之间的比较结果均小于所述预设门限时，功率控制过程可结束。

需要指出，步骤205中根据第二功率分配结果进行稳定条件判断的具体操作可参考步骤203，此处不再赘述。

在图2（a）或图2（b）所示的流程中，当所述第一维度或第二维度为频率维度时，在所述通信网络的频率维度进行功率分配包括：进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置。具体地，如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。其中，已确定功率可由初始状态决定，或者由上次或本次的通信小区维度的功率分配决定。需要指出，在本发明实施例提供的二维功率资源分配方案中，频率维度的功率分配是以通信小区维度的功率分配结果为基础进行的，而通信小区维度的功率分配是以频率维度的功率分配结果为基础进行的，如此循环。

在一个具体实现中，所述判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能包括：获取所述备选联合集中其它通信小区的独立性能；根据该通信小区的增强性能和所述备选联合集中所有通信小区的独立性能计算该通信小区的性能分值；确定该通信小区的性能分值是否大于该通信小区的独立性能。

在图2（a）或图2（b）所示的流程中，当所述第一维度或第二维度为通信小区维度时，在所述通信网络的通信小区维度进行功率分配包括：针对所述通信网络的每个通信小区，根据用户终端反馈的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

需要指出，采用图2（a）和/或图2（b）所示的流程，本发明实施例提供的方法可通过较少的资源占用得到较大的性能增益。

图3为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图。在图3中，第一维度为小小区维度，第二维度为频率维度。

步骤301与步骤201类似。

在步骤302中，进行小小区维度的功率分配，得到小小区维度的功率分配结果。

具体地，小小区维度的功率分配包括：在每个小小区中，将额定功率Pmax根据一定原则分配给多个子带宽。比如，对于小小区1，参与功率分配的子信道为子信道1-4，分配结果为：子信道1的功率为P1，子信道2的功率为P2，子信道3的功率为P3，子信道4的功率为P4，P1+P2+P3+P4≤Pmax。

在一个实现示例中，上述小小区维度的功率分配可以通过多次迭代获得，比如可采用注水原则进行小小区维度的功率分配。

在步骤303中，将本次的小小区维度功率分配结果与上次的小小区维度功率分配结果进行比较，如果比较结果在预设门限之内则结束所述功率控制，否则继续执行步骤304。

比如，上次小小区维度的功率分配执行完毕后，小小区A的两个子带宽分配到的功率分别为P1和P2。本次小小区维度的功率分配运行完毕后，小小区A的这两个子带宽分配到的功率分别为P3和P4。如果|P1-P3|<预设门限，且|P2-P4|<预设门限，则满足稳定条件，整个功率控制过程结束。

在步骤304中，进行频率维度的功率分配，得到频率维度的功率分配结果。

具体地，频率维度的功率分配包括：为每个子带宽确定多个备选联合集，每个备选联合集是一种小小区组合。根据性能估计从上述备选联合集中选出一个联合集，根据所选中联合集的设置进行功率配置。在下面的描述中，将所选中的联合集称为有效联合集。

在一个实现示例中，对于步骤304，可针对每个子带宽进行联合集划分，得到第m个子带宽的一个或多个备选联合集。关于联合集划分，可以有多种方式。比如，可以采用遍历的方法，假设有4个小小区，就有种备选联合集。又如，通过设定迭代条件对可能的联合集进行筛选，假设有4个小小区，其中将小小区A和小小区C联合后性能较差，则在进行联合集划分得到的一个或多个备选联合集中，小小区A和小小区C不同时存在，也即小小区A和小小区C的联合不满足迭代条件。

在确定有效联合集时，需要计算某个备选联合集中每个小小区的增强性能，将所述小小区的增强性能与该小小区的独立性能进行比较，根据比较结果进行判断。如果所述增强性能大于所述独立性能，将该备选联合集确定为有效联合集，按照该有效联合集的设置进行功率配置，使得一个或多个小小区舍弃该第m个子带宽；否则，不改变步骤302已确定的功率分配。

在计算每个小小区的增强性能时，需要假设该备选联合集中的所有其他小小区都不工作（muting），或者假设该备选联合集中的一个或多个其他小小区muting。具体地，计算增强性能时，该小小区基站会使用到用户终端上报的测量报告中携带的信道质量指示符（CQI，Channel Quality Indicator）。在一个具体实现中，所述用户终端可以直接上报一个或多个其他小小区muting的CQI。在另一个具体实现中，该小小区基站可以根据所述用户终端上报的CQI计算出与一个或多个其他小小区muting的状态对应的CQI。

在一个具体实现中，小小区舍弃子带宽的操作可以为：将该小小区在该子带宽上的功率设置为0，或者将该小小区在该子带宽上的功率设置为大于0的最低功率值（Pmin）。其中，Pmin的取值可根据实际需要设置。

在步骤305中，将本次的频率维度功率分配结果与上次的频率维度功率分配结果进行比较，如果相同则结束所述功率控制，否则返回执行步骤302。

比如，本次频率维度的功率分配运行完毕后，针对子带宽m得到的结果为：有效联合集是{A，B，C}，且小小区B和C舍弃子带宽m。这一分组和子带宽舍弃情况与上次频率维度的运行结果一致，或者说本次频率维度没有出现新的小小区舍弃子带宽的情况。此时，稳定条件得到满足，整个功率控制过程结束。

根据图3所示的方法，小小区维度的功率分配将额定功率更多地分配给信道质量较好的子带宽，使得在频率维度更容易形成联合集。在频率维度，通过小小区联合和子带宽舍弃，减小了小小区之间的干扰，使得功率分配更为收敛。

图4为本发明一个实施例中功率控制的方法流程图。在图4中，第一维度为频率维度，第二维度为小小区维度。

步骤401与步骤201类似。

在步骤402中，进行频率维度的功率分配，得到频率维度的功率分配结果。

在一个具体实现中，步骤402包括以下操作：进行联合集划分得到一个或多个备选联合集。计算所述备选联合集中每个小小区的增强性能，将所述小小区的增强性能与该小小区的独立性能进行比较。根据比较结果进行功率分配，如果所述增强性能大于所述独立性能，则按照该备选联合集的设置进行功率配置，使得一个或多个小小区舍弃该第m个子带宽；否则，不改变此前已确定的功率分配。

在步骤403中，将本次的频率维度功率分配结果与上次的频率维度功率分配结果进行比较，如果相同则结束所述功率控制，否则继续执行步骤404。

在步骤404中，进行小小区维度的功率分配，得到小小区维度的功率分配结果。

具体地，对于步骤404的功率配置中出现舍弃子带宽的小小区，将这些子带宽的已确定功率分配给该小小区中的其他子带宽。或者，将额定功率在该小小区的其他子带宽中重新进行功率分配。

在本发明一个实施例中，小小区维度的功率分配也可以采用与频率维度类似的方法。具体地，进行第n个通信小区上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个子带宽，其中n的取值为1,…,N，N为所述通信网络中的通信小区数。根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个子带宽的增强性能和独立性能，所述子带宽的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它子带宽不分配功率且由该子带宽占用额定功率的性能，所述子带宽的独立性能为该备选联合集中的所有子带宽均处于工作状态下该子带宽的性能。判断该子带宽的增强性能是否大于该子带宽的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置。如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它子带宽舍弃该第n个通信小区，并使得所述一个或多个其它子带宽在该第n个通信小区上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个子带宽在所述第n个通信小区上的已确定功率。

在步骤405中，将该小小区中每个子带宽的前后功率比或前后功率差与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则返回执行步骤402。

具体地，每个子带宽的前后功率比或前后功率差由上次小小区维度的功率分配和本次小小区维度的功率分配确定。

在图2-4所示的实施例中，对于小小区维度的功率分配，在一个具体实现中，可以根据传统的注水原则进行分配。在另一个具体实现中，也可以建立效用函数进行分配。比如，可将公式（1）作为效用函数进行小小区维度的功率分配。

$p_m(t+1)=\min \{\frac{{\mathrm{\&gamma;}}_m\left(t\right)}{1+{\mathrm{\&gamma;}}_m\left(t\right)}\&CenterDot;\frac{W}{a\ln 2},p_{\max }\}---\left(1\right)$

在公式（1）中，p_m(t+1)是第m个子带宽在时间点（t+1）的功率值，γ_m(t)是第m个子带宽在时间点t的信干噪比（SINR），W是第m个子带宽的带宽，a是缺省值，p_max是第m个子带宽上允许的最大功率值。对于公式（1），可根据传统的迭代方式得到每个小小区内为每个子带宽分配的功率。

在图2-4所示的实施例中，对于频率维度的功率分配，在每个子带宽上，对所有小小区进行联合集划分。联合集中的一个或多个小小区舍弃对应的子带宽，从而减小对联合集中其他小小区的干扰。将联合集划分后的增强性能与小小区的独立性能进行比较。具体地，可以建立相应的效用函数（payofffunction）进行性能估计。

在一个具体实现中，假设在子带宽1上有小小区A和B。不进行联合集划分时，小小区A的独立性能为PerfA，小小区B的独立性能为PerfB。进行联合集划分后，小小区B舍弃子带宽1，此时小小区A的增强性能为improved_PerfA。在一个示例中，小小区A的性能分值为x₁=0.5*(improved_PerfA-PerfA-PerfB)+PerfA，小小区B的性能分值为x₂=0.5*(improved_PerfA-PerfA-PerfB)+PerfB。如果小小区A的性能分值大于PerfA，且小小区B的性能分值大于PerfB，则采用该联合集划分。否则，不进行联合集划分，让小小区A和小小区B独立工作。在进行性能估计时，需要用到用户终端（UE）反馈的测量报告。比如，在计算improved_PerfA时，需要用到小小区A中的所有UE反馈的CQI，该CQI是在假设小小区B不工作（muting）时获得的。此外，小小区基站之间需要相互反馈性能。比如，小小区B将其独立性能PerfB告知小小区A，小小区A据此计算x₁。

在一个具体示例中，可以采用公式（2）作为效用函数。

$x_n(C_m,P_m)=\frac{1}{\left|C_m\right|}(V_{N_m}(C_m,P_m)-\underset{i\&Element;C_m}{\mathrm{\&Sigma;}}{V}_{N_m}\left(\right\{i\},P_m))+V_{N_m}\left(\right\{n\left\}\right),P_m---\left(2\right)$

在公式（2）中，x_n为第n个小小区的性能分值，N_m为占用子带宽m的小小区集合，C_m为N_m的子集P_m为联合集划分时C_m的功率分配情况，{n}表示联合集中只有小小区n，为小小区n的独立性能，为联合集C_m的增益。比如，小小区A和B组成联合集时，C_m={A，B}，则P_m有两种情况：1、小小区B舍弃子带宽m；2、小小区A舍弃子带宽m。

需要指出，对于有多个小小区的情况，联合集划分的结果有多种。比如，对于存在小小区A、小小区B、小小区C的情况，联合集1为小小区A和小小区B且小小区C独立工作，联合集2为小小区B和小小区C且小小区A独立工作，联合集3为小小区A-C，联合集4为小小区A和小小区C且小小区B独立工作。此时，可以逐一进行性能分值计算并判断，此处不再赘述。

在另一个具体示例中，可以采用公式（3）作为效用函数。

$x_n(C_m,P_m)={\mathrm{\&alpha;}}_n*(V(C_m,P_m)-\underset{i\&Element;C_m}{\mathrm{\&Sigma;}}V\left(\right\{i\},P_m))+V\left(\right\{n\},P_m)---\left(3\right)$

其中，为联合增益。在公式（3）中，α_n可灵活设计。在一个实施例中，也即所有的小小区平等分享博弈后的效用。在另一个实施例中，此时要求在联合集中所有小小区的α_n之和等于1，也即α_s≥0,需要说明的是，通过要求α_n之和等于1，可以在所有小小区内将效用分配完毕。

图5为本发明一个实施例中小小区网络的示意图，包括多个小小区组。这些小小区组与1个宏小区的覆盖区域重合，但是小小区与宏小区工作在不同的载频上。比如，宏小区工作在F1，而所有小小区工作在F2，F2高于F1。在具体实现中，图5示出的小小区网络可以是分布式的，也可以是集中式的。如图6所示，该小小区网络可使用的通信资源划分为两个维度，第一维度为小小区维度和频率维度中的其中一个，第二维度为小小区维度和频率维度中的另一个。

图7是本发明一个实施例中小小区维度的功率分配示意图。在该实施例中，假设在小小区维度有4个小小区，分别是小小区A、小小区B、小小区C、小小区D。在频率维度有5个子带宽，分别是SB1、SB2、SB3、SB4、SB5，这些子带宽的功率大小在图7中以相对方式示出。比如，从图7可以看出，在小小区A中，SB1分配到的功率大于SB4。

基于图7所示的小小区维度的功率分配结果，每个子带宽上需要进行联合集判断，如图8所示。图8是本发明一个实施例中频率维度的功率分配示意图。在SB1上，小小区A和小小区B构成一个联合集（标记为联合集1），小小区C和小小区D构成一个联合集（标记为联合集2）。在SB5上，小小区B、C、D构成一个联合集（标记为联合集3）。对于SB2、SB3、SB4，小小区之间可以不构成联合集。在联合集1中，根据计算结果，小小区B舍弃SB1。在联合集2中，小小区D舍弃SB1。在联合集3中，小小区C、D舍弃SB5。在图8中，舍弃子带宽的小小区用斜线填充。

经过图8所示的小小区分组和子带宽舍弃，小小区B、C、D需要再次进行功率分配，如图9所示。图9是本发明一个实施例中小小区维度的功率分配示意图。对于小小区B，额定功率在SB2-SB5这4个子带宽之间分配。对于小小区C，额定功率在SB1-SB4这4个子带宽之间分配。对于小小区D，额定功率在SB2、SB3、SB4这3个子带宽之间分配。

从图7-9可以看出，两个维度的功率分配是相互影响的。比如，经过小小区维度的功率分配后，小小区中的信号、噪声、SINR等都会发生变化，使得频率维度进行功率分配时的输入发生变化，从而影响频率维度的功率分配。

图10为本发明一个实施例中进行功率控制的基站的结构示意图。图10所示的基站包括：功率控制模块1001、发射模块1002。

在一个实现示例中，功率控制模块1001用于接收该基站覆盖的用户终端提供的测量报告，进行第一维度的功率分配，判断所述第一维度的功率分配是否满足稳定条件，如果满足则将该功率分配结果提供给发射模块，否则进行第二维度的功率分配，并进一步判断所述第二维度的功率分配是否满足稳定条件，如果满足则将该功率分配结果提供给所述发射模块，否则重复执行所述第一维度的功率分配和所述第二维度的功率分配。

在一个实现示例中，所述发射模块1002用于根据所述第一维度或第二维度的功率分配结果向所述用户终端发射数据。

本发明一个实施例中，所述功率控制模块1001包括：第一维度功率子模块1011、第二维度功率子模块1021。其中，第一维度功率子模块1011用于根据初始状态和/或第二维度的功率分配结果在通信网络的第一维度进行功率分配。第二维度功率子模块1021用于根据所述初始状态和/或第一维度的功率分配结果在所述通信网络的第二维度进行功率分配。

具体地，当所述第一维度为频率维度时，所述第一维度功率子模块1011用于：为第m个子带宽进行联合集划分得到一个或多个备选联合集；计算所述备选联合集中每个小小区的增强性能，将所述小小区的增强性能与该小小区的独立性能进行比较；根据比较结果进行功率分配，如果所述增强性能大于所述独立性能，则按照所选中联合集的设置进行功率配置，使得一个或多个小小区舍弃该第m个子带宽；否则，不改变此前已确定的功率分配。

具体地，当所述第二维度为频率维度时，所述第二维度功率子模块1021用于执行步骤303所述的操作。

进一步地，所述功率控制模块1001用于：将自身基站的独立性能告知其他基站。

需要指出，图10所示基站的具体操作可参考图2-9，此处不再赘述。在具体实现中，该基站可以是小小区基站、微基站（Micro eNB）、微微基站（pico eNB）、毫微微基站（femto eNB）、基站的射频拉远部分（RRH，RemoteRadio Head）、中继（Relay）等低功率基站，或者是宏基站等常规基站。

图11为本发明一个实施例中通信***的结构示意图，该通信***包括多个小小区基站，采用的是分布式网络。为便于说明起见，图11中示出小小区基站1和小小区基站2，实际环境中可部署更多的小小区基站。每个小小区基站的组成结构可参考图9中的基站，此处不再赘述。对于每个小小区基站，其管辖一个或多个用户终端（UE），图11中以2个UE作为示例。在一个具体实现中，UE设置有：测量报告提供模块，用于向其小小区基站上报每个子带宽上的干扰等信息。

某个小小区基站接收到其管辖范围内一个或多个UE的测量报告后，进行小小区维度的功率分配。此时，每个小小区基站可以独立进行多个子带宽上的功率分配，多个小小区基站之间无需针对上述功率分配进行信令交互。

在进行频率维度的功率分配时，某个小小区基站需要与其他小小区基站交互。具体地，该小小区基站将每种备选联合集（也即C_m），以及该备选联合集对应的性能分值x₁,...,x_n提供给其他小小区基站。该小小区基站也会接收到其他小小区基站提供的联合集划分和性能分值。

图12为本发明一个实施例中通信***的结构示意图，该通信***采用的是集中式网络，设置有中控单元（CU）1201。中控单元1201管理多个小小区基站1202，图12中示出一个小小区基站作为示例，实际环境中可部署多个小小区基站。每个小小区基站管辖一个或多个用户终端（UE）1203，图12中示出一个UE作为示例。

中控单元1201包括：功率控制模块1211和功率分配模块1221。具体地，功率控制模块1211包括：第一维度功率子模块和第二维度功率子模块。所述第一维度功率子模块执行的操作与图10中的第一维度功率子模块1011类似，所述第二维度功率子模块执行的操作与图10中的第二维度功率子模块1021类似，此处不再赘述。

功率分配模块1221用于将最终功率分配结果提供给小小区基站，该最终功率分配结果包括每个小小区基站在每个子带宽上分配到的功率。

小小区基站1202包括：测量报告转发模块1212和发射模块1222。其中，测量报告转发模块1212用于将自身管辖的UE提供的测量报告转发给中控单元1201。发射模块1222用于根据功率分配模块1221提供的最终功率分配结果，向所述用户终端发射数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种通信网络中的功率控制方法，其特征在于，包括：

A、在所述通信网络的第一维度进行功率分配，得到第一功率分配结果；

B、判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤C；

C、在所述通信网络的第二维度进行功率分配，得到第二功率分配结果；

D、判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则所述功率控制结束，否则执行步骤A。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一维度或第二维度为频率维度时，在所述通信网络的频率维度进行功率分配包括：

进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置；

如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断该通信小区的增强性能是否大于该通信小区的独立性能包括：

获取所述备选联合集中其它通信小区的独立性能；

根据该通信小区的增强性能和所述备选联合集中所有通信小区的独立性能计算该通信小区的性能分值；

确定该通信小区的性能分值是否大于该通信小区的独立性能。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

当所述第一维度为频率维度时，将本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果进行比较；

如果本次的第一功率分配结果中没有出现新的通信小区对子带宽的舍弃，则结束所述功率控制，否则执行步骤C。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括：

当所述第二维度为频率维度时，将本次的第二功率分配结果与上次的第二功率分配结果进行比较；

如果本次的第二功率分配结果中没有出现新的通信小区对子带宽的舍弃，则结束所述功率控制，否则执行步骤A。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一维度或第二维度为通信小区维度时，在所述通信网络的通信小区维度进行功率分配包括：

进行第n个通信小区上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个子带宽，其中n的取值为1,…,N，N为所述通信网络中的通信小区数；

根据用户终端反馈的测量报告计算所述备选联合集中每个子带宽的增强性能和独立性能，所述子带宽的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它子带宽不分配功率且由该子带宽占用额定功率的性能，所述子带宽的独立性能为该备选联合集中的所有子带宽均处于工作状态下该子带宽的性能；

判断该子带宽的增强性能是否大于该子带宽的独立性能，根据所述判断结果进行功率配置；

如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它子带宽舍弃该第n个通信小区，并使得所述一个或多个其它子带宽在该第n个通信小区上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个子带宽在所述第n个通信小区上的已确定功率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一维度或第二维度为通信小区维度时，在所述通信网络的通信小区维度进行功率分配包括：

针对所述通信网络的每个通信小区，根据用户终端反馈的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

9.根据权利要求1，2，7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

当所述第一维度为通信小区维度时，将所述通信小区中每个子带宽本次的第一功率分配结果与上次的第一功率分配结果进行比较；

将比较结果与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则执行步骤C。

10.根据权利要求1，2，7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤D包括：

当所述第二维度为通信小区维度时，将所述通信小区中每个子带宽本次的第二功率分配结果与上次的第二功率分配结果进行比较；

将比较结果与预设门限进行比较，如果小于所述预设门限则结束所述功率控制，否则执行步骤A。

11.一种基站，包括：

功率控制模块，用于接收该基站覆盖的用户终端提供的测量报告，进行第一维度的功率分配得到第一功率分配结果，并判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第一功率分配结果提供给发射模块；否则，执行第二维度的功率分配得到第二功率分配结果，并判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第二功率分配结果提供给所述发射模块，否则重复执行所述第一维度的功率分配和所述第二维度的功率分配；

所述发射模块，用于根据所述第一功率分配结果或所述第二功率分配结果向所述用户终端发射数据。

12.根据权利要求11所述的基站，其特征在于，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

13.根据权利要求11所述的基站，其特征在于，所述功率控制模块用于：

在进行频率维度的功率分配时，进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

将该通信小区的增强性能与该通信小区的独立性能进行比较，根据所述比较结果进行功率配置，如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

14.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，所述功率控制模块进一步用于：将所述通信小区的独立性能告知其他基站。

15.根据权利要求11所述的基站，其特征在于，所述功率控制模块用于：

在进行通信小区维度的功率分配时，针对所述通信网络的每个通信小区，根据所述用户终端提供的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。

16.一种通信***，包括：

多个通信小区基站，用于接收自身覆盖的用户终端提供的测量报告，上报给中控单元；

所述中控单元，用于根据所述测量报告进行第一维度的功率分配得到第一功率分配结果，并判断所述第一功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第一功率分配结果提供给所述通信小区基站；否则，执行第二维度的功率分配得到第二功率分配结果，并判断所述第二功率分配结果是否满足稳定条件，如果满足则将该第二功率分配结果提供给所述通信小区基站，否则重复执行所述第一维度的功率分配和所述第二维度的功率分配；

所述通信小区基站进一步用于：根据所述第一功率分配结果或所述第二功率分配结果向所述用户终端发射数据。

17.根据权利要求16所述的通信***，其特征在于，所述第一维度为通信小区维度和频率维度的其中一个维度，所述第二维度为所述通信小区维度和所述频率维度中的另一个维度。

18.根据权利要求16所述的通信***，其特征在于，所述中控单元用于：在进行频率维度的功率分配时，进行第m个子带宽上的联合集划分得到一个或多个备选联合集，所述备选联合集包括一个或多个通信小区，其中m的取值为1,…,M，M为所述通信网络中的子带宽数；

计算所述备选联合集中每个通信小区的增强性能和独立性能，所述通信小区的增强性能为该备选联合集中的一个或多个其它通信小区处于不工作状态下该通信小区的性能，所述通信小区的独立性能为该备选联合集中的所有通信小区均处于工作状态下该通信小区的性能；

将该通信小区的增强性能与该通信小区的独立性能进行比较，根据所述比较结果进行功率配置，如果所述增强性能大于所述独立性能，则将所述备选联合集确定为有效联合集，按照所述有效联合集的设置进行功率配置，使得该有效联合集中的一个或多个其它通信小区舍弃该第m个子带宽，并使得所述一个或多个其它通信小区在该第m个子带宽上的已确定功率成为可分配功率；否则，不改变该备选联合集中每个通信小区在所述第m个子带宽上的已确定功率。

19.根据权利要求16所述的通信***，其特征在于，所述中控单元用于：在进行通信小区维度的功率分配时，针对所述通信网络的每个通信小区，根据所述用户终端提供的测量报告将可分配功率按照预设规则配置给该通信小区的一个或多个子带宽。