[發明專利]OFDMA系統的頻率復用裝置及方法

有效

• 申請號: 201010143062.X
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101827063A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 馮志勇;張平;肖涵;苗丹;張妍;劉陽
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04W16/10;H04W16/14;H04W24/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術領域

本發明涉及移動無線網絡技術領域，尤其涉及一種OFDMA系統 的頻率復用裝置及方法。

背景技術

OFDMA(Orthogonal?Frequency?Division?Multiple?Access，正交頻 分多址)作為一種多址方式，能夠使系統在頻域和時域二維靈活的調 度資源，提高資源利用的靈活性和有效性。OFDMA系統是為更高的 數據傳輸率而設計的，通過使用正交子載波中的頻帶和時隙來靈活的 調度系統資源，使得系統可以得到更大的多用戶和多頻率增益，此外 該系統基本不受頻率選擇性衰落的影響，而且具有高頻譜效率和易擴 展性的特點，特別適于寬帶通信系統，OFDMA網絡無疑將成為未來 寬帶無線網絡和無線通信網絡中重要的部分。基于以上原因，許多標 準組織已經或將要把OFDMA技術用作其無線傳輸標準中傳輸技術的 一部分。

小區間干擾(Inter-cell?Interference，ICI)是蜂窩移動通信系統的 一個固有問題，傳統的解決辦法是采用頻率復用，復用系數只有特定 的幾個選擇，如1、3、7等。復用系數為1即表示相鄰小區都使用相 同的頻率資源，這時在小區邊緣干擾很嚴重。較高的復用系數(3或 7)可以有效地抑制ICI，但頻譜效率將降低到1/3或1/7。未來的寬 帶移動通信系統對頻譜效率的要求很高，因此希望頻譜復用系數盡可 能地接近1。

OFDMA系統雖然保證了小區內用戶間的正交性，但不能很好的 實現小區間多址。每個小區都使用相同的頻率，小區邊緣的用戶存在 很強的同頻干擾，性能急劇下降。因此，雖然OFDMA技術可以比 CDMA技術更好地解決了小區內干擾的問題，但是作為代價， OFDMA系統帶來的ICI問題可能比CDMA系統更加嚴重。如果兩 個相鄰小區在它們的結合部使用相同的頻譜資源，則會產生較強的 ICI，影響用戶使用。如果不采取任何額外設計，系統將面臨嚴重的 小區間干擾。所以設計一個既可以提高頻率使用效率同時又可以緩解 系統內小區間干擾的頻率復用結構是一個亟待解決的問題。

目前已經提出了許多解決問題的機制。例如，部分頻率復用 (FFR)、軟頻率復用(SFR)。這些機制當中，軟頻率復用的使用最 為廣泛，然而在軟頻率復用系統中小區邊緣的頻率利用率很低，大部 分分配到的資源沒有被使用。

已有的研究中提出了一種分數頻率復用小區結構，如圖1所示。 在OFDMA系統中，頻段將分成一定數目的子載波來使用(如圖中的 箭頭代表一個子載波)。對于這些子載波們，該結構將分成小區邊緣 組和小區中心組兩組來使用，它們將分別用在小區的邊緣區域和中心 區域。小區邊緣組被進一步分成小區邊緣子組1、小區邊緣子組2和小 區邊緣子組3三個子組，分別由如圖中的右斜條紋、左斜條紋和斜格 紋部分表示。這種結構可以顯著的減少小區間的干擾，然而，結構中 的小區中心和小區邊緣間的頻帶劃分是獨立的，造成各組能自由選擇 的子載波減少，從而影響了多用戶分集和多載波增益。對于寬帶通信 系統來說，低的頻率效率將直接帶來系統吞吐量和支持業務量的減 少，從而降低影響的性能。此外，該結構一般不支持根據小區間干擾 情況動態調整頻率使用集合。現有技術中雖還存在一些支持根據小區 間干擾情況動態調整頻率使用集合的方法，但所需的信令交互比較 大，實用性不強。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：保證邊緣用戶的性能、提高頻率的 利用率，同時能根據小區間的干擾程度動態的調整、減少邊緣用戶所 受的干擾。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種OFDMA系統的頻率復用裝置，該裝置包括： 終端側動態頻譜分配模塊，位于系統終端側，用于根據用戶要求生成 需要設定帶寬的業務，同時檢測小區受干擾情況，并將帶寬需求、信 道信息、以及干擾信息發送給網絡側動態頻譜分配模塊；網絡側動態 頻譜分配模塊，位于系統網絡側，用于根據來自所述終端側動態頻譜 分配模塊的信息，以及相鄰小區的干擾等級分別將小區邊緣組和小區 中心組劃分為小區邊緣載波子組及小區中心載波子組，并生成子載波 調度信息。