[發明專利]基于異構業務QoS的LTE網絡小區間干擾協調方法

有效

• 申請號: 201010544440.5
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN101982991A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 楊清海;張海超;宋海路;傅豐林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W16/14
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及網絡小區間干擾協調，具體地說是一種結合多點協作的小區間下行干擾協調實現方法，可用于LTE異構業務網絡。

背景技術

在LTE網絡中當相鄰的小區使用相同的頻率資源時，就會產生小區間干擾，嚴重影響了LTE網絡的性能。為了消除小區間干擾，提高小區邊緣用戶的數據速率，以及提高整個系統的吞吐量和平均頻譜效率，在LTE技術研究過程中分析了各種小區之間的干擾消除技術。目前有三種干擾消除方法：小區間干擾隨機化算法、小區間干擾消除算法和小區間干擾協調算法ICIC。其中ICIC由于其易于實現，有效對抗干擾等特點成為研究熱點。

ICIC的任務是通過管理無線資源，主要是無線資源塊來控制小區間的干擾，從而提高小區及其邊緣的吞吐量。目前，軟頻率復用SFR或部分頻率復用FFR被看作是實現正交頻分復用OFDMA移動通信系統中ICIC、提高小區邊緣用戶吞吐量和系統吞吐量的重要技術。

SFR給出了一種能夠實現ICIC的頻帶劃分方法，其原理是允許小區中心的用戶自由使用所有的頻率資源，而對小區邊緣的用戶，只允許它們按照頻率復用規則使用一部分頻率資源。如圖1所示，可以將整個系統的頻率資源分成三段，小區1的邊緣只使用第一段頻率，小區2，4，6的邊緣只使用第二段頻率，小區3，5，7的邊緣只使用第三段頻率。這樣就顯著減少了小區間邊緣用戶的同頻干擾。

然而，從頻率規劃的角度來看，傳統的SFR是一種靜態的ICIC機制，它不能隨著網絡中各小區邊緣業務量負荷或熱點區域的變化而做出合理的調整，從而大大限制了它的性能。

從業務類型及服務等級角度來看，傳統的SFR方案沒有考慮多種業務的不同QoS要求，而業務種類的多樣性及多樣化的QoS要求是未來無線通信系統的一個重要特征。

從小區區域劃分的角度來看，傳統的SFR方案是建立在理想規則的小區結構形狀基礎上。傳統的SFR方案在相鄰小區邊緣采用復雜的不交疊地頻率資源分配方案減少來自鄰近小區邊緣地帶的同頻干擾，各小區內部中心區域并沒有做精細化劃分。

發明內容

本發明的目的是在于克服上述已有技術的不足，提出一種基于異構業務QoS的LTE網絡小區間干擾協調方法，以周期性的根據鄰近各小區邊緣區域及中心區域的業務量負荷狀況協調頻帶資源的分配，有效的適應小區邊緣業務變化，并使小區內的每個用戶具有位置和業務的雙重優先級，提高小區邊緣用戶的吞吐量和系統總的吞吐量。

為實現上述目的，本發明通過考慮用戶的業務類型，QoS要求及優先服務權限等級來有效的適應小區邊緣業務變化；同時將各小區中心區域按照對來自鄰近小區的干擾敏感度門限精細劃分為四個環帶區域，并為每個環帶區域定義資源優先調度權限，使小區內的每個用戶具有位置和業務的雙重優先級，以使基站為每個用戶更合理地調度資源，來對抗小區間的干擾，提高小區邊緣用戶的吞吐量和系統總的吞吐量。具體步驟包括如下：

(1)將用戶所處于的服務小區分為中心區域和邊緣區域，根據業務實時性及最低速率要求，對小區內的所有用戶定義四種業務類型：實時-低速率業務、實時-高速率業務、非實時-低速率業務和非實時-高速率業務；

(2)給定每種業務所需的資源塊數、服務優先級和最大時延，以保證在實際的無線系統中不同業務類型的用戶能合理的調度資源；

(3)對整個系統頻帶內的所有資源塊按信道增益從大到小進行排序；

(4)將排序后的系統頻帶劃分為四個部分，并將前三部分分別分配給三個相鄰小區的邊緣區域，將第四部分劃定為公共頻率池，將其再等分為三份；

(5)系統中各小區單獨計算并估計出各自邊緣區域的業務量負荷以及滿足通信需求所必需的資源塊數目，并映射生成各自的邊緣業務負荷指數；

(6)各小區基站間交互邊緣業務負荷指數，并根據頻率占用算法，決定公共頻率池中的三等份資源塊在相鄰的三個小區邊緣區域內的劃分方式；

(7)根據區域干擾區分門限AIDT將每個小區中心區域精細劃分為四個環帶區域，并為每個環帶定義一個靈活的資源分配指數W_i：

7a)設置小區中心各環帶的區域位置優先級u_i；

7b)計算小區中心各環帶的平均業務優先級q_i：