[發明專利]用于LTE-A中繼系統干擾協調的準動態頻率資源劃分方法

有效

• 申請號: 201310164711.8
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103237309A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 孫恩昌;蘇嘯塵;李萌;孫艷華;楊睿哲;司鵬搏;張延華
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W72/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種用于LTE-A中繼系統干擾協調的準動態頻率資源劃分方法，其特征在于通過規劃小區內全部頻率資源，分配部分資源用作初始資源分布，設立準動態的分配機制管理剩余資源的途徑，從而達到提高用戶通信質量的目的；本發明所述的方法包括以下步驟：

步驟一，對系統進行初始化，方法如下：

（1）設定通信網絡模型為7小區兩跳正交頻分多址中繼網絡模型，設定通信環境為基于OFDMA技術的LTE-A下行鏈路；

（2）設定通信小區內基站與參與協作的中繼站作為發射節點，用戶設備作為接收節點；

（3）設定小區基站及中繼站天線均采用具有一定輻角的定向天線，天線配置采取2×2模式，并設定功率固定且滿足一定比值；

（4）設定中繼站的通信方式為半雙工通信模式；

（5）設定用戶設備在小區半徑上服從均勻分布；

步驟二，規劃小區內可用頻率資源，方法如下：

(1)將全部資源均勻劃分為20塊較小頻率資源f_j；

(2)定義Ω_i為一個物理上頻率連續的頻率組，并將f_j歸納進Ω_i中；隨后依據LTE-A通信系統潛在應用頻段現狀配置Ω_i所屬頻段；

(3)定義概念組F_i為組內頻率資源不連續的一組頻率資源塊，并將f_j再次歸納入F_i中用以完成資源分配；

步驟三，配置小區內頻率資源，方法如下：

(1)按照F_i在小區內基站與中繼站上的配置，配屬各F_i中的f_j以得到本發明的頻率初始分布；

(2)設定一個準動態的空閑資源分配機制，根據通信需求分配空閑的f_j給予請求站點，并檢測已使用的空閑f_i是否于分配站點處置閑，置閑則收回該f_i；

步驟四，采取基于發射節點到接收節點幾何距離的平均路徑損耗模型進行干擾計算，方法如下：

接收節點j的有用信號接收功率P_j可以表示為：

P_j＝g_ij×P_i

式中，P_i為發送節點的發射功率，g_ij為從發射節點到接收節點的信號衰落；

將上式中的g_ij細化為平均路徑損耗PL：

PL=(4πd0fc)2(dd0)η]]>

式中，d₀為參考距離；f為載波頻率；c為光速；d為發送節點與接收節點之間的幾何距離；η為傳播指數；

步驟五，按下式計算小區內用戶設備在不同位置的信號干擾噪聲比SINR：

式中，I_j為外部干擾；v_j為接收節點處的加性高斯白噪聲；為正交因子，在OFDMA系統中為0；

步驟六，變更中繼站位置并重復步驟五，得到中繼站位置變更后的小區內用戶設備的SINR；通過比對不同中繼站位置下用戶的SINR，選擇中繼站的最優位置；

步驟七，將通信環境改為基于OFDMA的LTE-A通信系統中繼下行鏈路，并且設定用戶設備在中繼站所處位置與小區邊緣之間服從均勻分布；

步驟八，按下式計算頻譜效率k：

k＝log₂(1+Kγ)

K=1.5ln(0.2/BERtar)]]>

式中，γ為接收節點的SINR；BER^tar為誤碼率閾值；

步驟九，求同種方法下所有中繼用戶頻譜效率的均值，得到當前方法的平均頻譜效率；

步驟十，重復步驟八、九，求同一方法下的用戶平均頻譜效率，每次用戶總數遞增10個，直至平均頻譜效率曲線趨勢明朗。