[發明專利]基于干擾抑制和用戶差異性帶寬需求的頻譜分配方法

有效

• 申請號: 201210515006.3
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103024747A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 許曉東;陶小峰;徐舟;張慧鑫;張平
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W16/02
• 分類號: H04W16/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及無線通信和移動通信領域，尤其涉及宏小區與毫微微小區異構場景下對毫微微小區的頻譜資源分配和干擾規避方法，具體涉及一種基于干擾抑制和用戶差異性帶寬需求的頻譜分配方法。

背景技術

傳統蜂窩是網絡由宏蜂窩小區構成，覆蓋半徑大多為1km~25km，覆蓋半徑大發射功率較強。宏小區基站發射天線通常架設在周圍建筑物上方，而在收發之間一般沒有直達天線。為了滿足現代無線通信的高速數據通信的要求，通過小區裂化可帶來更高的頻譜復用率，從而提高單位面積吞吐量。在3GPP標準中，毫微微小區（又稱家庭基站）作為一項可提高頻率利用效率、擴大室內無線覆蓋率的技術標準而被提出。毫微微小區主要面向住宅或企業環境，傳輸距離一般為10m~50m。因其具有低功耗、低成本、短距離覆蓋等特點，現已引起了各研究領域以及運營商的廣泛關注。據統計表明在中國有70%以上數據通信和語音業務都發生在室內，并且隨著各類應用的產生，通信帶寬需求日漸增加，隨著城市建設，人口聚居愈發密集，可以預見不久的將來，毫微微小區會大量部署在住宅區或商業區等各類建筑樓內。

然而，由于不同的毫微微小區之間以及毫微微小區與宏小區之間復用同一段頻譜，在密集部署毫微微小區時，毫微微小區用戶之間以及毫微微小區用戶與宏小區用戶之間存在強烈的同頻干擾。同頻干擾會對無線通信的可靠傳輸造成影響，并且降低無線傳輸速率同時減少系統吞吐量，因此需要通過合理的頻譜分配方案對上述兩種異構網絡場景干擾進行干擾抑制來提高頻率利用效率和系統吞吐量。根據統計數據顯示，移動網絡中前10%的移動用戶消耗了近90%的移動互聯網帶寬資源，帶寬資源消耗差異使得在頻譜資源分配環節考慮進用戶差異性帶寬需求是十分必要的，當大部分用戶滿足于基本帶寬時另有一小部分用戶要求更多的頻譜帶寬和數據流量，結合用戶差異性帶寬需求來合理分配頻譜資源能夠更有效配置全網資源。所以，如何有效設計基于干擾抑制和用戶差異性帶寬需求的頻譜分配方案是一個值得深入探究的課題。

目前，關于如何抑制毫微微小區用戶間以及毫微微小區用戶與宏小區用戶間的同頻干擾方案的研究工作開展不久，如何通過合理的頻譜資源分配方案來抑制上述兩種干擾，并同時滿足用戶差異性帶寬需求是一個亟待解決的問題。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種基于干擾抑制和用戶差異性帶寬需求的頻譜分配方法，用于有效抑制毫微微小區之間的同層干擾和毫微微小區與宏小區間的異層干擾，并滿足用戶差異性帶寬需求，同時使頻率利用效率以及系統吞吐量最大化。

（二）技術方案

為了更好的說明本發明的細節，一種基于干擾抑制和用戶差異性帶寬需求的頻譜分配方法，包括步驟：

S1.匯總毫微微小區用戶定期檢測到的監控信息；

S2.結合所述監控信息建立干擾拓撲圖并確定可用頻譜資源集合；

S3.結合毫微微小區用戶帶寬需求優先級，利用色度優先算法對所述干擾拓撲圖進行著色；

S4.根據步驟S3中的著色結果，建立可用頻譜資源集合與顏色的對應關系，為毫微微小區用戶分配頻譜資源。

優選的，所述監控信息包括：毫微微小區用戶所在宏小區的頻譜資源占用狀態以及可能發生同頻干擾的相鄰毫微微小區的標識號。

優選的，所述步驟S2中依據毫微微小區用戶的差異性帶寬使用情況將帶寬需要劃分多個優先級別。

優選的，所述步驟S2中依據毫微微小區用戶的差異性帶寬使用情況將帶寬需要劃分兩個優先級別。

優選的，所述步驟S2包括步驟：

S201.建立干擾拓撲圖；其中，節點表示毫微微小區，連線表示其連接的毫微微小區同頻使用會產生干擾；

S202.所述干擾拓撲圖由多個互不相連的簇組成；一個簇中的節點數量為N，該簇中所有節點構成集合V={v₁,v₂,…,v_N}_N×1；節點v_m檢測到的可用頻譜為I_m；該簇中可用頻譜為所有簇的可用頻譜構成可用頻譜資源集合。

優選的，所述步驟S3包括步驟：

S301.對于每一簇節點，計算該簇中各個節點的度數并將該簇中所有節點加入集合U；

S302.根據帶寬需求優先級，為集合U中度數最大的節點分配顏色標號，完成著色；從集合U中剔除該節點；