[發明專利]一種無線中繼場景下頻率復用的方法和系統

在審

• 申請號: 201110208999.5
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102905272A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 王彥龍
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W72/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 程立民;蔣雅潔

技術領域

本發明涉及一種無線通信領域中的頻率復用技術，特別是指一種無線中繼場景下頻率復用的方法和系統。

背景技術

正交頻分多址接入(Orthogonal?Frequency?Division?Multiple?Access，OFDMA)，也可簡稱為OFDM作為未來高數據速率的無線網絡系統中最主要的一種多址接入方式，已經作為規范寫入全球微波互聯接入(Worldwide?Interoperability?for?Microwave?Access，WiMAX)協議和長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)協議中，并且在高級國際移動通信(IMT-Advanced)的兩個候選標準：第三代合作伙伴(3GPP)推進的LTE-Advanced和美國電氣工程師協會(IEEE)推進的802.16m中確定為接入技術。

通常OFDM技術將信道分成若干正交子信道，將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸，這樣同一個小區內的多個用戶可以同時在不同的子載波上同時進行傳輸，極大的減小了小區內干擾。但是當相鄰小區邊緣用戶分配到相同的頻帶時，小區間干擾(ICI)將對系統性能產生很大的影響。為了解決這個問題，考慮到電磁波在空間傳播的衰減特性，當一個頻率在一個區域使用之后，在遠離這個區域的地方，功率已經衰減了很多，干擾能夠降低到可以接受的程度，于是這個頻率就可以再次使用，因此頻率復用的概念被提出。頻率復用方案一般通過配置適當的頻率復用因子(FRF)以達到最大程度避免ICI的目的。復用因子過小，雖然表面上可以達到很高的頻譜效率，但是這也意味著相鄰小區交界處的用戶使用同一頻率的概率增加，小區邊緣用戶彼此間產生的ICI將會急劇增大，嚴重影響小區邊緣的服務質量。另一方面，如果復用因子過大，系統的頻譜效率將降低，難以滿足第四代通信(4G)系統高質量、高速率的業務需求。因此根據小區部署場景選擇合適的復用因子是非常必要的。

傳統的頻率復用方案包括復用因子為3的頻率復用、部分頻率復用、軟頻率復用等。復用因子為3的頻率復用方案是將頻率資源劃分為三個等同的子帶寬，相鄰的小區分別使用三個不同的子帶寬以避免小區間同頻造成的干擾；部分頻率復用方案是所有小區內部使用相同頻率，而小區邊緣采用高的復用因子，相鄰小區間的邊緣區域使用不同的頻率，是為了有效減小ICI的同時提升了頻率效率；而軟頻率復用方案在部分頻率復用的基礎上考慮了功率因素使頻譜不再是機械地被割裂成幾個部分，而是用功率規定了其使用程度，使復用因子可以在整數1至N間平滑過渡，以獲得更大的帶寬和頻譜效率。同時，考慮扇區化、時間、功率、負載等因素，可以得到更多頻率復用變種方案。

IMT-Advanced是國際電信聯盟(ITU)為滿足未來10至15年全球移動通信需求而啟動的，其特點是能夠實現更高的數據率、更大的系統容量、更靈活廣泛的服務和應用、更強的支持新的業務的能力。為了滿足這些需求，IMT-Advanced的各個候選標準幾乎都把中繼(Relay)傳輸作為關鍵技術引進標準制定進程中。目前，三種中繼標準已經或者正在IEEE?802.16j、IEEE?802.16m和3GPP?LTE-A?Release?10中分別進行了規范。中繼就是通過在基站(BS)和移動臺(MS)之間增加中間節點，對基站的發射信號或者終端的發射信號進行再生、放大處理后，再轉發給終端或者基站，以此提高信號傳輸的質量和可靠性。中繼技術的主要作用是擴大小區覆蓋面積，為小區中陰影衰落嚴重的地區以及覆蓋的死角提供服務信號，并提供熱點地區的覆蓋以及室內覆蓋等。按照中繼節點(RS)是否具有獨立的小區ID，3GPP將RS分為Type1?Relay和Type2?Relay。其中，Type1?Relay具有獨立的小區ID，能夠傳輸自己的同步信號、參考信號、并且具有獨立的HARQ反饋等，此時RS相當于一個Release?8基站，終端可以分辨RS和BS。而Type2?Relay沒有獨立的小區ID，終端不能分辨出RS，RS可以傳輸業務信道，但由于沒有獨立的小區ID，因此至少不能傳輸公共導頻信號(CRS)和物理下行控制信道(PDCCH)等。同時，根據中繼鏈路和接入鏈路是否共享相同的頻率資源又可以分為in-band?Relay和out-band?Relay。