[發明專利]聯合IDMA與OVCDMA的小區同頻組網方法

有效

• 申請號: 201010296907.9
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101951275A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 張海霞;周曉天;袁東風;張彭
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04L1/00;H04L25/03
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

技術領域

本發明涉及一種聯合IDMA與OVCDMA的小區同頻組網方法，特別涉及蜂窩小區的同頻組網技術，即小區間干擾消除方法和系統，屬無線通信網絡技術領域。

背景技術

蜂窩系統是無線移動通信最常見的組網結構，被廣泛應用于第一代到第三代無線通信標準。在這種系統中，根據基站覆蓋能力，整個無線服務區域被分成多個相連的小區域，每個小區由一個基站負責提供服務。理論上講小區被構建為六邊形可以使得覆蓋整個服務區域的基站數目最少。這樣系統的形狀如同蜂窩，故稱蜂窩系統。當然，在實際系統設計中，由于地理地貌、信號傳播特征的差異，小區形狀并不規則。

傳統蜂窩系統設計需要在相鄰小區間使用正交資源(如正交頻譜)以防止相鄰小區間的干擾，而在非相鄰小區間進行資源(如頻率)復用以提高系統的資源使用效率。使用相同復用資源的小區稱為同頻小區，他們之間會存在較為嚴重的干擾，即同頻干擾，為了保證系統傳輸具有足夠的可靠性，每個系統需要有一個針對同頻干擾的上限，因此，同頻小區在設計上需要具有足夠的分隔距離，以保證占用相同資源的同頻小區間的互干擾低于該門限值。

然而，隨著移動通信系統的快速發展，系統所承載的業務量和用戶數目都在大幅度增加，這對當前的移動通信標準提出了極大挑戰。因為業務量和用戶數目的增加，在有限的可用資源內，勢必會縮小小區的覆蓋半徑，增加小區數目；但是小區覆蓋半徑的縮小又反過來影響到同頻小區間的干擾，因此需要設法采用新的技術降低同頻干擾，而降低同頻干擾的有效途徑之一就是增加同頻小區間的距離，結果是又降低了每個小區所占用的資源。因此在縮小小區覆蓋半徑以提高系統容量與降低同頻小區間干擾方面形成了尖銳的矛盾。在頻譜資源日益稀缺的今天，為進一步提高頻譜資源的有效利用，未來無線通信網絡要求頻譜復用率近似達到1，即要求所有小區工作在同一頻段，實現同頻組網，因此如何進行同頻干擾消除，是當前業界所面臨的主要問題。如在3GPP?LTE中，已提出了3類減輕小區間干擾的方法，分別為：小區間干擾協調/躲避；小區間干擾隨機化；小區間干擾消除。但是當前所采用的多址技術，如CDMA、TDMA和FDMA，頻譜復用率仍然較低，這在一定程度上已經成為系統容量提高的瓶頸，因此有必要采用新的小區組網技術，以迎合未來移動通信發展的迫切需求。

基于當前多址技術在同頻組網方面的弱勢，業界也在積極尋找新的多址方式。本發明主要考慮兩種：重疊編碼調制多址技術(OvCDMA，Overlapped?Code?Division?Multiple?Access)和交織多址技術(IDMA，Interleave?Division?Multiple?Access)。其中，重疊編碼調制多址技術(OvCDMA)由發明人李道本等在專利：“一種編碼復用與多址傳輸方法”(國際公布號：WO2008?098417)中提出，是一種碼率可大于1的地址編碼。其主要思想為：利用卷積碼與抽頭濾波，制造一定的符號間干擾，獲得重疊的編碼碼字。碼字的重疊一方面可提供時間分集增益，另一方面可獲得頻譜效率的提高，編碼效率可大于1。這些特點都很好地迎合了目前無線移動通信系統對頻譜效率和系統容量的發展需求。然而OvCDMA存在譯碼復雜度高的缺點，在目前可實現的譯碼復雜度條件下，碼字個數并不是很多，這對實現大規模組網不利。交織多址技術(IDMA)由Li?Ping等于2006年發表于IEEE?trans.WirelessCommunication上的文獻“Interleave?Division?Multiple?Access”中提出，其核心思想是利用獨立生成的交織器作為唯一的地址識別方式，使用碼片級的交織方式，提高系統性能；在接收端，利用基于turbo迭代思想的簡化多用戶檢測方法，復雜度僅與用戶數呈線性關系，簡化了接收器的復雜度。IDMA利用交織器作為多址資源，碼資源豐富，而且譯碼方式相對簡單，可作為大規模組網時小區間多址方案，但是IDMA不能夠完全消除小區間干擾。

發明內容

本發明針對同頻組網的蜂窩小區系統所存在的缺陷和不足，提出了一種聯合IDMA與OvCDMA的小區同頻組網方法，目的是消除小區間干擾，實現小區同頻組網。

本發明的技術方案如下：