一種小區(qū)干擾協(xié)調(diào)的動態(tài)軟頻率復(fù)用算法
【專利摘要】本發(fā)明旨在給出一種小區(qū)干擾協(xié)調(diào)的動態(tài)軟頻率復(fù)用算法。該算法能適應(yīng)小區(qū)間負(fù)載變化，包括動態(tài)調(diào)整邊緣用戶載波(稱為主載波)數(shù)目以及動態(tài)主載波配置兩部分。第一部分動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法中，各扇區(qū)以1000個傳輸時間間隔為周期計算負(fù)載值，并將該值通知相鄰扇區(qū)，各扇區(qū)按照本扇區(qū)負(fù)載占總負(fù)載比例調(diào)整主載波數(shù)目N；第二部分動態(tài)主載波配置算法依據(jù)比例公平調(diào)度算法確定每個用戶在所有載波的比例公平系數(shù)，再選取前N個系數(shù)最高的子載波，分配給所屬邊緣用戶。若有多個用戶系數(shù)相同，則隨機(jī)分配給所屬的邊緣用戶之一。所提算法相對于傳統(tǒng)軟頻率復(fù)用，系統(tǒng)吞吐量提升約12％，邊緣用戶吞吐量提升4.5％，中心用戶吞吐量提升13％。
【專利說明】一種小區(qū)干擾協(xié)調(diào)的動態(tài)軟頻率復(fù)用算法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及到LTE小區(qū)中干擾協(xié)調(diào)的軟頻率復(fù)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LTE系統(tǒng)下行采用OFDM技術(shù)，由于OFDM子載波之間具有良好的正交性，因此小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾可以得到有效抑制。為了支持更高的傳輸速率和系統(tǒng)容量，客觀上對多小區(qū)間的頻率復(fù)用效率提出了更高的要求，而全頻率復(fù)用(即頻率復(fù)用系數(shù)為I)則是滿足上述需求的有力方案。然而，在采用同頻組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略下，不同小區(qū)的同頻干擾將變得非常嚴(yán)重。因此，如何避免或者減少小區(qū)間干擾成為提高LTE系統(tǒng)容量和用戶服務(wù)質(zhì)量的重要問題。
[0003]為了避免或者減少LTE系統(tǒng)小區(qū)間干擾，國內(nèi)外研究人員提出了許多小區(qū)干擾抑制技術(shù)，干擾協(xié)調(diào)技術(shù)便是其中的一種。干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的核心思想是通過在小區(qū)間對時頻和功率等可用資源的協(xié)調(diào)使用，盡量減少相鄰小區(qū)的資源使用沖突，從而避免或者減少相鄰小區(qū)間的同頻干擾，提高用戶的信號干擾噪聲比，增加小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)速率并提高小區(qū)的覆蓋范圍。干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)相對比較簡單，使用起來靈活而且效果也比較理想，因而很快成為小區(qū)間干擾抑制的主流技術(shù)。
[0004]愛立信和華為等公司提出的軟頻率復(fù)用是干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)方案，該方案是通過在網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對頻譜資源的協(xié)調(diào)使用。具體而言，該方案將系統(tǒng)頻段分為主載波和副載波，主載波分配較高的發(fā)射功率(稱為全功率)優(yōu)先分配給邊緣用戶使用，而副載波則分配較小的發(fā)射功率(稱為部分功率)，只分配給小區(qū)中心區(qū)域用戶使用。相鄰小區(qū)的主載波不重疊，以此一直小區(qū)邊緣用戶受到的干擾，達(dá)到提高小區(qū)邊緣用戶性能的目的。
[0005]可以看出，軟頻率復(fù)用方案是通過靜態(tài)劃分頻率資源，以犧牲小區(qū)中心用戶的性能為代價，來提升小區(qū)邊緣用戶性能。靜態(tài)的頻率規(guī)劃導(dǎo)致頻譜利用率較低，并且資源的分配的靈活性和適應(yīng)性不足，很難適應(yīng)無線環(huán)境下負(fù)載量的多變性。

【發(fā)明內(nèi)容】

_6] 發(fā)明目的
[0007]本發(fā)明旨在給出一種能適應(yīng)小區(qū)間負(fù)載變化、有效提高小區(qū)邊緣用戶性能和系統(tǒng)吞吐量的動態(tài)軟頻率復(fù)用算法。
[0008]給出的動態(tài)軟頻率復(fù)用算法通過動態(tài)調(diào)整小區(qū)邊緣用戶載波(稱為主載波)數(shù)目以及動態(tài)主載波配置兩部分實(shí)現(xiàn)。第一部分動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法是各個扇區(qū)以1000個傳輸時間間隔(Transmission Time Interval,TTI)為周期計算負(fù)載值,并且將該值通知相鄰扇區(qū)，各個扇區(qū)按照本扇區(qū)負(fù)載占總負(fù)載的比例來調(diào)整主載波的數(shù)目；第二部分動態(tài)主載波配置算法是指扇區(qū)通過比例公平調(diào)度算法確定每個用戶在所有載波上的比例公平系數(shù)，再選取前N個系數(shù)最高的子載波(N是第一部分確定的主載波數(shù)目)，將之分配給所屬的邊緣用戶。若有主載波上有多個用戶的系數(shù)相同，則隨機(jī)分配給所屬的其中一個邊緣用戶。
[0009]技術(shù)方案
[0010]1.動態(tài)軟頻率復(fù)用算法，其特征是，包括動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法以及動態(tài)主載波配置算法動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法，包括下述步驟10和20:
[0011]-步驟10:各個扇區(qū)以1000個傳輸時間間隔(Transmission Time Interval,
TTI)為周期計算該扇區(qū)負(fù)載值，并將該值通知相鄰扇區(qū)，
[0012]—步驟20:各扇區(qū)根據(jù)接收到的相鄰扇區(qū)負(fù)載值計算本扇區(qū)主載波數(shù)目。
[0013]動態(tài)主載波配置算法，包括下述步驟:
[0014]—步驟10:在每個調(diào)度周期，各扇區(qū)計算本扇區(qū)所有邊緣用戶在所有載波上的比例公平調(diào)度(Proportional Fair, PF)系數(shù)矩陣，
[0015]——步驟20:計算每個載波上所有邊緣用戶PF系數(shù)的最大值構(gòu)成向量叾，并記錄各個最大值所對應(yīng)的用戶，。
[0016]——步驟30:從叾中再選出最大的前Si個值，將其對應(yīng)的載波確定為本扇區(qū)主載波，同時將主載波分配給記錄的各對應(yīng)的用戶。
[0017]2.權(quán)利要求1動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法中，步驟20的主載波數(shù)目計算公式為
【權(quán)利要求】
1.動態(tài)軟頻率復(fù)用算法，其特征是，包括動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法以及動態(tài)主載波配置算法 動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法，包括下述步驟10和20:-步驟10:各個扇區(qū)以1000個傳輸時間間隔(Transmission Time Interval, TTI)為周期計算該扇區(qū)負(fù)載值，并將該值通知相鄰扇區(qū)， —步驟20:各扇區(qū)根據(jù)接收到的相鄰扇區(qū)負(fù)載值計算本扇區(qū)主載波數(shù)目。 動態(tài)主載波配置算法，包括下述步驟: ——步驟10:在每個調(diào)度周期，各扇區(qū)計算本扇區(qū)所有邊緣用戶在所有載波上的比例公平調(diào)度(Proportional Fair, PF)系數(shù)矩陣， ——步驟20:計算每個載波上所有邊緣用戶PF系數(shù)的最大值構(gòu)成向量;；，并記錄各個最大值所對應(yīng)的用戶，。 ——步驟30:從G中再選出最大的前Si個值，將其對應(yīng)的載波確定為本扇區(qū)主載波，同時將主載波分配給記錄的各對應(yīng)的用戶。
2.權(quán)利要求1動態(tài)主載波數(shù)目調(diào)整算法中，步驟20的主載波數(shù)目計算公式為
3.權(quán)利要求1動態(tài)主載波配置算法中，步驟10的比例公平系數(shù)是指
【文檔編號】H04L27/26GK103944849SQ201410028542
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】余浩農(nóng), 朱志成, 張琳, 張赟 申請人:中山大學(xué), 廈門中嘉信息科技有限公司