[發(fā)明專利]一種增強小區(qū)邊緣用戶性能的分布式干擾協(xié)調(diào)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210280669.1
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN102802162A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國梅;閆儒雅;呂剛明;李國兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W52/34;H04W72/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于無線通信系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法設(shè)計，涉及一種小區(qū)間頻譜高度復用情形下的站間和站內(nèi)扇區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)方法，該方法的資源預分配可在各基站處分布式實現(xiàn)。

背景技術(shù)：

由于各種新型業(yè)務(wù)的興起，如電話視頻會議、智能業(yè)務(wù)等，頻譜資源成為一種緊缺資源，導致相鄰的小區(qū)的頻譜資源高密度復用，不可避免地會產(chǎn)生小區(qū)間干擾問題。對于那些小區(qū)或者扇區(qū)邊緣用戶，由于它們?nèi)菀资艿礁蟮穆窂剿ヂ湟约爸車徯^(qū)很強的同頻干擾，因此這些用戶相比那些離基站較近的用戶來說速率會有很大的限制。改善邊緣用戶的性能在實際系統(tǒng)中有很重要的意義，較早時期提出的PFR（部分頻率復用方法）是在不同小區(qū)的邊緣使用正交的頻段，在不同小區(qū)的內(nèi)部使用的頻段可以重合，這樣可以提升小區(qū)邊緣用戶性能，但會造成頻譜利用率低下。這種靜態(tài)頻率劃分方法缺乏靈活性，且利用率低，近些年來有文獻提出動態(tài)頻率劃分方法，但這種動態(tài)性對反饋的開銷和實時控制要求較高，在實際中可行性較低。因此，一種更為可行的劃分方法是在動態(tài)和靜態(tài)資源分配之間折中的半靜態(tài)資源分配方法。基站間干擾協(xié)調(diào)的模式，目前主要分為集中式和分布式兩類。集中式模式需要一個集中處理單元，如3G中的RNC（無線網(wǎng)絡(luò)控制中心），來集中處理來自相關(guān)基站的一些限制請求。分布式協(xié)調(diào)是基站和基站間互相交互信息，不用通過回程鏈路來交互信息。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)都趨向于分布式協(xié)調(diào)處理方法。

綜上所述，本發(fā)明致力于研究一種半靜態(tài)的分布式干擾協(xié)調(diào)方法，在重負載的情況下結(jié)合自適應(yīng)功率控制方法，以期在用戶性能、系統(tǒng)開銷和實時性傳輸之間獲得一個較好的平衡。

現(xiàn)有技術(shù)解決最優(yōu)資源分配問題多數(shù)先在自己扇區(qū)里先進行資源分配調(diào)度，然后基站再進行協(xié)調(diào)通信來解決小區(qū)間資源碰撞引起的干擾問題。本發(fā)明則開拓另一種思路，各基站先試探性地、通過協(xié)作來統(tǒng)一預分配邊緣用戶可使用的資源，然后各扇區(qū)內(nèi)再進行資源的調(diào)度。這樣每個基站均可預先獲悉相鄰干擾小區(qū)邊緣的資源使用情況，在本小區(qū)調(diào)度用戶的時候就可以采取相應(yīng)的措施來盡量避免干擾，不必在發(fā)現(xiàn)干擾后再動態(tài)地協(xié)調(diào)，以降低對信令交互實時性的要求。所以本發(fā)明從用戶性能、系統(tǒng)開銷和實時性傳輸?shù)确矫娉霭l(fā)，提出一種在不犧牲整體系統(tǒng)效率的前提下有效改善小區(qū)邊緣用戶性能的干擾協(xié)調(diào)方法，該方法可在各基站分布式地實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提出的干擾協(xié)調(diào)方法的主要思路是：第一步，資源預分配；第二步，功率分配策略優(yōu)化。第二步功率分配策略優(yōu)化是在重負載的情況下實施的。資源預分配是在不同基站通過匈牙利迭代方法分布式完成的，其中不同基站的小區(qū)邊緣用戶間的干擾通過簡單的資源分配而被消除。針對資源預分配后仍會發(fā)生某一基站中心用戶對相鄰基站邊緣用戶的干擾以及同基站內(nèi)的扇區(qū)間干擾的問題，系統(tǒng)負載較輕時，可以采用禁止使用碰撞的資源塊的方法解決，而重負載的情形則是通過功率分配優(yōu)化策略來解決。

具體如下：

一種增強小區(qū)邊緣用戶性能的分布式干擾協(xié)調(diào)方法，包括如下步驟：

1)根據(jù)用戶的寬帶信干噪比劃分邊緣用戶和中心用戶；

2)對于邊緣用戶，進一步劃分為小區(qū)邊緣用戶和扇區(qū)邊緣用戶；在把邊緣用戶歸類之后，在各扇區(qū)計算其內(nèi)小區(qū)邊緣用戶的吞吐量指示矩陣；

3)每個干擾協(xié)作集合的扇區(qū)間互相交換各自小區(qū)邊緣用戶的吞吐量指示矩陣，再由各扇區(qū)重新組成一個合并后的吞吐量指示矩陣；

4)協(xié)作集合內(nèi)的各扇區(qū)給小區(qū)邊緣用戶預分配好資源塊之后，將余下的資源塊用匈牙利方法分配給扇區(qū)內(nèi)部用戶，直到所有的資源塊都分配完為止。然后分別在碰撞資源塊上運用固定抑制因子和自適應(yīng)的功控方案以解決同頻干擾問題。

5)解決同小區(qū)內(nèi)的扇區(qū)間干擾。找出不同扇區(qū)的扇區(qū)邊緣用戶可能發(fā)生碰撞的資源塊，然后在這個資源塊上采用站內(nèi)CoMP聯(lián)合傳輸。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出的方法在高負載情況下，提出的自適應(yīng)功率控制方法使前5%頻譜效率和總體系統(tǒng)頻譜效率都得到了提升。

本發(fā)明提出的資源預分配結(jié)合自適應(yīng)功率控制方法使整體系統(tǒng)性能和邊緣用戶性能都有一定的提升，在實際中更具可行性。

附圖說明：

圖1是系統(tǒng)模型圖。

圖2是不同方法的系統(tǒng)平均吞吐量CDF曲線對比。

圖3將圖2中的前5%用戶性能放大對比。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。

考慮如圖1所示的7個小區(qū)，每個小區(qū)分成三個120度扇區(qū)，扇區(qū)間是全頻復用的。每個扇區(qū)的用戶為M，系統(tǒng)可用的子信道為N個。