專利名稱：基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，特別涉及一種基于不同帶寬的 移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、以及對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的不斷增長，人們對(duì)移動(dòng)通信的速率和
服務(wù)質(zhì)量(Qos)的要求越來越高，于是在第三代移動(dòng)通信(3G)還沒有大規(guī)模商用之前，就已 經(jīng)開始了對(duì)下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究和開發(fā)工作，其中比較典型的是第三代合作伙伴計(jì)劃 (3GPP)啟動(dòng)的長期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目，LTE系統(tǒng)可提供的最高頻譜帶寬為20M(兆赫茲)。在未 來移動(dòng)通信系統(tǒng)中，正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)已成為主流技術(shù)，采用互相正交的子載波作為 傳輸載體，可消除小區(qū)內(nèi)部的干擾，也能使得系統(tǒng)性能得到很大提升。然而，對(duì)于釆用OF畫 技術(shù)的LTE系統(tǒng)，由于其物理層技術(shù)自身沒有小區(qū)間干擾抑制的機(jī)制，如果采用頻率復(fù)用因子 為l，會(huì)導(dǎo)致小區(qū)間的干擾水平增大，特別是對(duì)位于小區(qū)邊緣用戶，其性能會(huì)受到極大損失。 因此，為提高小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率、以及系統(tǒng)的頻譜利用率，必須有效減輕小區(qū)間干擾。
目前消減小區(qū)間干擾的途徑主要有三種干擾隨機(jī)化、干擾取消和干擾協(xié)調(diào)。干擾隨機(jī)化 是指通過隨機(jī)化干擾信號(hào)來進(jìn)行干擾壓制的一類技術(shù)，它只是白化了干擾，并沒有真正減少 系統(tǒng)的干擾信號(hào)，因此帶來的信噪比改善程度有限，研究結(jié)果表明，單獨(dú)應(yīng)用干擾隨機(jī)化并 不能滿足未來通信系統(tǒng)的信噪比要求；而干擾取消技術(shù)是通過在用戶端利用處理增益來進(jìn)行 干擾壓制的一類技術(shù)，該方法應(yīng)用復(fù)雜度高，要求嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)于帶寬小的業(yè)務(wù)(如VO工P)則 不太適用；干擾協(xié)調(diào)技術(shù)則是通過小區(qū)間合理分配資源，盡量使相鄰小區(qū)間所用頻率正交， 從而使小區(qū)間的干擾盡量減少。
為此，面對(duì)采用OFDM技術(shù)在蜂窩小區(qū)布網(wǎng)時(shí)，存在小區(qū)邊緣用戶由于受鄰小區(qū)干擾太大 而不能滿足業(yè)務(wù)QoS需求的問題，常采用干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的中的軟頻率復(fù)用法，來解決此問題。 所謂軟頻率復(fù)用，是指在小區(qū)中心區(qū)域的頻率復(fù)用因子為1,而在小區(qū)邊緣區(qū)域的頻率復(fù)用因 子大于l。軟頻率復(fù)用通過對(duì)小區(qū)邊緣的用戶進(jìn)行頻率復(fù)用，來提高這類用戶的信噪比，從而 提高這部分用戶的傳輸速率、及公平性。由于這種技術(shù)使用靈活，實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡單，效果理想， 所以成為LTE系統(tǒng)中小區(qū)間干擾減少推薦的主流技術(shù)。
在LTE系統(tǒng)中，可以支持20M以內(nèi)的多種帶寬，當(dāng)存在不同帶寬且有重疊頻譜的兩小區(qū)相鄰時(shí)，就需要考慮如何進(jìn)行軟頻率復(fù)用。
隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步演進(jìn)，LTE-A(演進(jìn)LTE)作為LTE的演進(jìn)系統(tǒng)，可以提供高達(dá)100M的頻 譜帶寬，支持更靈活更高質(zhì)量的通信，同時(shí)要對(duì)LTE具備很好的后向兼容性。由于運(yùn)營商對(duì) LTE網(wǎng)絡(luò)和LTE-A網(wǎng)絡(luò)有不同的側(cè)重點(diǎn)，綜合考慮需求及開銷，可能將某些區(qū)域配置成LTE網(wǎng) 絡(luò)，將某些區(qū)域配置成LTE-A網(wǎng)絡(luò),另外由不同廠商提供的系統(tǒng)也可能會(huì)出現(xiàn)LTE小區(qū)與LTE-A 小區(qū)相鄰的情形，在這樣的場景下，當(dāng)這兩種不同帶寬的網(wǎng)絡(luò)相鄰時(shí)，如何進(jìn)行軟頻率復(fù)用 使得不同系統(tǒng)帶寬的網(wǎng)絡(luò)能在小區(qū)間進(jìn)行干擾避免是一個(gè)需要解決的問題；另一方面，對(duì)于 需要通過信令交互來進(jìn)行干擾避免的終端，事先進(jìn)行一定頻譜規(guī)劃可以在一定程度上減少增 強(qiáng)基站(eNodeB)間的信令交互負(fù)擔(dān)。
因此，迫切需要一種對(duì)不同帶寬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軟頻率復(fù)用的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的軟頻率分配方法，能使 頻譜資源在不同帶寬網(wǎng)絡(luò)相鄰時(shí)得到更合理、更高效的利用，為運(yùn)營商靈活地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 和配置提供基礎(chǔ)。
為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的軟頻 率分配方法，包括步驟1)根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率復(fù)用因子將通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所有小區(qū)各自的邊緣區(qū) 域分別劃分為多個(gè)邊緣子區(qū)，并對(duì)每一邊緣子區(qū)進(jìn)行頻譜分配，使每一邊緣子區(qū)所分配得到 的頻譜與其相鄰的邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜互不相同以避免干擾，同時(shí)，每一小區(qū)的各邊 緣子區(qū)所分配得到的頻譜的寬度和為第一帶寬；2)對(duì)每一小區(qū)各自的邊緣子區(qū)進(jìn)行頻譜的再 次分配，使每一小區(qū)的各邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜的寬度和為第二帶寬與所述第一帶寬的 差值，同時(shí)，每一邊緣子區(qū)此次所分配得到的頻譜與其相鄰的邊緣子區(qū)此次所分配得到的頻
譜互不相同以避免干擾；3)選擇出帶寬僅為第一帶寬的各小區(qū)；4)將帶寬僅為第一帶寬的
各小區(qū)各自的邊緣子區(qū)在頻譜的再次分配中所獲得的頻譜，根據(jù)與其相鄰且?guī)挒榈诙?的小區(qū)的個(gè)數(shù)，分別轉(zhuǎn)讓給與其相鄰且?guī)挒榈诙挼母餍^(qū)，各小區(qū)將因轉(zhuǎn)讓所獲得的 頻譜配置給各自與轉(zhuǎn)讓方相鄰的邊緣子區(qū)。
綜上所述，本發(fā)明基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法給出了第四代
移動(dòng)通信系統(tǒng)中不同帶寬網(wǎng)絡(luò)相鄰時(shí)的軟頻率復(fù)用方法，同時(shí)也支持LTE-A系統(tǒng)小區(qū)間的軟 頻率復(fù)用，此法簡便有效，尤其能使頻譜資源在不同帶寬網(wǎng)絡(luò)相鄰場景時(shí)得到更合理、更高 效的利用，為運(yùn)營商靈活地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置提供了基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法所應(yīng)用的移動(dòng)通 信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖。
圖2為本發(fā)明的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法的第一次頻譜分 配示意圖。
圖3為本發(fā)明的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法的再次頻譜分配 示意圖。
圖4為本發(fā)明的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法的頻譜轉(zhuǎn)讓示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法可應(yīng)用于不 同帶寬且有重疊頻譜的兩相鄰網(wǎng)絡(luò)，下面以LTE-A與LTE小區(qū)相鄰的場景說明本發(fā)明方法， 如圖1所示，每一小區(qū)基于扇區(qū)形式配置，其中，小區(qū)(Cell) 2、 3為LTE小區(qū)，小區(qū)1、 4、 5、 6、 7為LTE-A小區(qū)。每一小區(qū)的圓形區(qū)域內(nèi)表示小區(qū)的中心，圓形區(qū)域以外的區(qū)域?yàn)檫吘?區(qū)域。定義f表示LTE系統(tǒng)的頻譜資源，其屬于LTE-A系統(tǒng)中的頻譜，即為第一帶寬(即20MHz)， 定義F表示LTE-A系統(tǒng)中除去傳統(tǒng)LTE系統(tǒng)頻譜資源外的其余LTE-A頻譜資源，即f U F = LTE-A系統(tǒng)總帶寬，即第二帶寬(即l()OMHz)，其中符號(hào)"U "表示并集。設(shè)定所述移動(dòng)通信 系統(tǒng)中軟頻率復(fù)用因子N為3，即相鄰3個(gè)小區(qū)的邊緣區(qū)域分別分配不同的頻譜資源以進(jìn)行干 擾避免。
在所述具有不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的軟頻率分配方法中，首先根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率復(fù) 用因子將通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所有小區(qū)各自的邊緣區(qū)域分別劃分為多個(gè)邊緣子區(qū)，并對(duì)每一邊緣子 區(qū)進(jìn)行頻譜分配，使每一邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜與其相鄰的邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜 互不相同以避免干擾，同時(shí)，每一小區(qū)的各邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜的寬度和為第一帶寬。 如圖2所示，每一小區(qū)的邊緣區(qū)域被劃分為3個(gè)邊緣子區(qū)，同一小區(qū)3個(gè)邊緣子區(qū)分別被配 置了不同的頻譜資源，分別用fa、 fb、 fc表示，而相鄰小區(qū)的相鄰區(qū)域分配不同的頻譜資源， 以進(jìn)行干擾避免。例如小區(qū)1與小區(qū)7相鄰的邊緣子區(qū)被分配了 fa的頻譜資源，其與小區(qū)4 相鄰的邊緣子區(qū)被分配了 fb的頻譜資源，其與小區(qū)5相鄰的邊緣子區(qū)被分配了 fc的頻譜資源，fa+fb+fc:第一帶寬。
接著，對(duì)每一小區(qū)各自的邊緣子區(qū)進(jìn)行頻譜的再次分配，使每一小區(qū)的各邊緣子區(qū)所分 配得到的頻譜的寬度和為第二帶寬與所述第一帶寬的差值，同時(shí)，每一邊緣子區(qū)此次所分配 得到的頻譜與其相鄰的邊緣子區(qū)此次所分配得到的頻譜互不相同以避免干擾。如圖3所示，
同一小區(qū)3個(gè)邊緣子區(qū)在頻譜的再次分配中分別被配置了不同的頻譜資源，分別用&、 &、
^表示。例如，小區(qū)1與小區(qū)7相鄰的邊緣子區(qū)被分配了 ^的頻譜資源，其與小區(qū)4相鄰的
邊緣子區(qū)被分配了&的頻譜資源，其與小區(qū)5相鄰的邊緣子區(qū)被分配了&的頻譜資源，相應(yīng)
小區(qū)1與小區(qū)7相鄰的邊緣子區(qū)分配得到的頻譜資源為fa U & ，小區(qū)1與小區(qū)5相鄰的邊 緣子區(qū)分配得到的頻譜資源為fb U 小區(qū)i與小區(qū)7相鄰的邊緣子區(qū)分配得到的頻譜資
源為fc U Fc,且^ + ^ + ^=第二帶寬-第一帶寬。
接著，選擇出帶寬僅為第一帶寬的各小區(qū)，即選擇出小區(qū)2和3等。 最后，將帶寬僅為第一帶寬的各小區(qū)各自的邊緣子區(qū)在頻譜的再次分配中所獲得的頻譜， 根據(jù)與其相鄰且?guī)挒榈诙挼男^(qū)的個(gè)數(shù)，分別轉(zhuǎn)讓給與其相鄰且?guī)挒榈诙挼母?小區(qū)，各小區(qū)將因轉(zhuǎn)讓所獲得的頻譜配置給各自與轉(zhuǎn)讓方相鄰的邊緣子區(qū)。例如，小區(qū)2和
小區(qū)3中分配得到fc頻譜資源的邊緣子區(qū)，在頻譜資源的再次分配中可得到^的頻譜資源， 但由于小區(qū)2和3是LTE小區(qū)，其帶寬為第一帶寬，故其不能使用&這部分頻譜資源，因而 對(duì)于小區(qū)2，其將&這部分頻譜資源轉(zhuǎn)讓給與其相鄰的LTE-A小區(qū)的相鄰區(qū)域一即小區(qū)7的 已獲得fb U "^頻譜資源的邊緣子區(qū)①和小區(qū)l的已獲得fa U ^頻譜資源的邊緣子區(qū)②， 如圖4所示，相應(yīng)地，小區(qū)7與小區(qū)2相鄰的邊緣子區(qū)①可得到fb U & U ^的頻譜資源， 而小區(qū)1與小區(qū)2相鄰的邊緣子區(qū)②可得到fa U ^U^"的頻譜資源，其中，^c'u &2 = &， ^'和F"的頻率資源相互正交；同樣，對(duì)小區(qū)3，《:這部分頻譜資源可轉(zhuǎn)讓給小區(qū) l的已獲得fb U ^頻譜資源的邊緣子區(qū)③和小區(qū)4的已獲得fa U ^頻譜資源的邊緣子 區(qū)④，相應(yīng)邊緣子區(qū)③可得到的頻譜資源為fb U ^u^3，相應(yīng)邊緣子區(qū)④可得到的頻譜 資源為fa U &UFc4，其中，&3u^m = FC， ^3和^的頻率資源相互正交，特別地，考慮頻率資源能較優(yōu)地加以利用，可使"c^"d、々"々2。此外，需注意的是，對(duì)于小區(qū)2和
小區(qū)3，在頻譜資源的再次分配中可得到&和&頻譜資源的邊緣子區(qū)，由于其自身以及與其
相鄰的邊緣子區(qū)也不能使用&和的頻譜資源，故放棄所分配得到的&和&頻譜資源，對(duì) 其他LTE小區(qū)，亦如此。因此，最終，所述移動(dòng)通信系統(tǒng)各小區(qū)所獲得頻譜資源，如圖4所示。
再有，還可對(duì)各小區(qū)間的頻譜資源進(jìn)行半靜態(tài)協(xié)調(diào)。
綜上所述，本發(fā)明的具有不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的軟頻率分配方法通過對(duì)不同帶 寬的LTE小區(qū)進(jìn)行頻譜分配，使處于小區(qū)邊緣的終端(例如手機(jī))可直接使用其小區(qū)邊緣子 區(qū)所獲得的頻譜資源，而不需要向相鄰小區(qū)進(jìn)行協(xié)商，提高了通信效率。本發(fā)明不僅可適用 對(duì)LTE小區(qū)進(jìn)行軟頻率復(fù)用，也適用對(duì)LTE-A與LTE小區(qū)進(jìn)行軟頻率復(fù)用，同時(shí)也支持帶寬 相對(duì)較寬系統(tǒng)的小區(qū)間的軟頻率復(fù)用。此法簡便有效，尤其能使頻譜資源在不同帶寬網(wǎng)絡(luò)相 鄰場景時(shí)得到更合理、更高效的利用，為運(yùn)營商靈活地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置提供了基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，其特征在于包括步驟1)對(duì)帶寬相對(duì)較窄系統(tǒng)的頻譜資源在相鄰小區(qū)間進(jìn)行頻率復(fù)用分配，使得相鄰小區(qū)間分配不同的頻譜資源來避免小區(qū)間干擾；2)在帶寬相對(duì)較寬系統(tǒng)的頻譜資源中，對(duì)與所述帶寬相對(duì)較窄系統(tǒng)無重疊的頻譜資源進(jìn)一步在相鄰小區(qū)進(jìn)行頻率復(fù)用的再次分配，使每個(gè)小區(qū)此次所分配得到的頻譜與其相鄰小區(qū)此次所分配得到的頻譜互不相同以避免干擾；3)當(dāng)兩不同帶寬的小區(qū)相鄰時(shí)，選擇出經(jīng)上述分配后可獲得的不在本小區(qū)頻譜范圍內(nèi)的各小區(qū)；4)將步驟3)中選出的各小區(qū)中所獲得非本小區(qū)頻譜范圍的頻譜，根據(jù)與其相鄰且可使用這部分頻譜資源的小區(qū)的個(gè)數(shù)，分別轉(zhuǎn)讓給與其相鄰且可使用這部分頻譜資源的各小區(qū)，各小區(qū)將因轉(zhuǎn)讓所獲得的頻譜配置給各自與轉(zhuǎn)讓方相鄰的邊緣子區(qū)。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，其特征 在于相鄰小區(qū)為避免小區(qū)間干擾，在相鄰小區(qū)間分配不同的頻譜資源，較優(yōu)地，頻 率資源的復(fù)用可以針對(duì)相鄰小區(qū)的邊緣區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，所述帶 寬相對(duì)較窄系統(tǒng)與帶寬相對(duì)較寬系統(tǒng)指兩不同帶寬且有重疊頻譜的相鄰網(wǎng)絡(luò)。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，其步驟 l)和步驟2)中的頻率復(fù)用分配范圍是針對(duì)所述帶寬系統(tǒng)的小區(qū)、及與該系統(tǒng)有重疊 頻譜且相鄰的不同帶寬小區(qū)。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，其步驟 4中所述可使用這部分頻譜資源的小區(qū)，指所述頻譜資源在小區(qū)的頻帶范圍內(nèi)。
全文摘要
一種基于不同帶寬的移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用分配方法，其首先根據(jù)預(yù)設(shè)的頻率復(fù)用因子將通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所有小區(qū)各自的邊緣區(qū)域分別劃分為多個(gè)邊緣子區(qū)，并對(duì)每一邊緣子區(qū)在第一帶寬范圍內(nèi)進(jìn)行頻譜分配，并使每一邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜與其相鄰的邊緣子區(qū)的頻譜互不相同，接著對(duì)每一小區(qū)各自的邊緣子區(qū)進(jìn)行頻譜的再次分配，使每一小區(qū)的各邊緣子區(qū)所分配得到的頻譜的寬度和為第二帶寬與所述第一帶寬的差值，然后選擇出帶寬僅為第一帶寬的各小區(qū)，并將其各自的邊緣子區(qū)在頻譜的再次分配中所獲得的頻譜，根據(jù)與其相鄰且?guī)挒榈诙挼男^(qū)的個(gè)數(shù)，分別轉(zhuǎn)讓給與其相鄰且?guī)挒榈诙挼母餍^(qū)，如此使頻譜的利用更為合理與高效。
文檔編號(hào)H04W16/00GK101600210SQ20081020499
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者易輝躍, 田金鳳, 胡宏林, 赟 芮, 金圣峣 申請(qǐng)人:上海無線通信研究中心