[發明專利]一種多級軟時頻復用和資源分配的方法、設備和系統

無效

• 申請號: 201310735224.2
• 申請日: 2013-12-28
• 公開（公告）號: CN103702430A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 楊學志
• 申請（專利權）人: 楊學志
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線通信領域。

背景技術

LTE標準在制定之初提出了提高小區邊緣速率的要求。針對這一要求，業界提出了多種方案，其中比較著名的有軟頻率復用和分數頻率復用。目前，這些技術被廣泛研究和應用，并發展成為LTE的“小區間干擾協調”這一關鍵技術特性，也就是ICIC（Inter?cell?interference?coordination）。

在分數頻率復用當中，所用的頻譜被劃分成兩部分，每個部分使用不同的復用因子。如圖1所示，頻譜的B1(=B11+B12+B13)部分采用復用因子3，而B2＋B3部分采用復用因子1。圖1當中的曲線表示發射機的發射功率密度的上限，發射機的功率密度可以小于等于這個上限，而不能超過這個上限。這條曲線也叫做功率密度模版(Power?Density?Mask)，簡稱為PDM。

復用因子為3的B1部分，所用頻段的發射功率密度上限比較高，可以覆蓋整個小區；而復用因子為1的B2＋B3部分，發射功率密度上限比較低，只覆蓋小區的內部區域。分數頻率復用的覆蓋情況如圖2和圖3所示。圖2顯示的全向小區的情況，而圖3顯示的是三扇區的情況，二者是類似的。為了行文方便，在本發明當中，全向小區和扇區統一稱為小區。

圖2和圖3當中的頻段符號，也就是B11,B12,B13,B2,B3，放置于其覆蓋范圍最遠邊界的內側。B2,B3放置于小區內部，表示只能夠覆蓋小區的內部區域，而B11,B12,B13放置于小區邊緣，表示可以覆蓋整個小區，當然也可以覆蓋小區內部，但是在小區內部就不再標出了。

圖2和圖3給出的是規則的六邊形小區，小區的內部表示為一個規則的圓形或者橢圓。在實際情況當中，由于無線傳播環境的復雜性，小區的形狀一般是不規則的，小區的內部和邊緣的分界線也一般是一個復雜的形狀。

小區邊緣的干擾比較大，通過較大的復用因子3避免了相鄰小區的干擾，從而提高了信號的信噪干擾比（SINR）;而小區內部的干擾比較小，通過較小的復用因子1達到比較高的頻譜效率，因此分數頻率復用得到了人們的重視。

分數頻率復用適用于上行（信號由終端到基站）和下行（信號由基站到終端）。

分數頻率復用的主要缺點在于每個小區不能夠利用所有的頻譜，并且小區邊緣可以利用的頻譜比較少。

軟頻率復用技術在文獻“楊學志，一種在無線通信系統中實現頻率軟復用的方法，CN1783861”當中提出，其功率密度模版如圖4所示，圖5和圖6顯示的是各個頻段的覆蓋情況。?

在圖4所示的軟頻率復用技術示例當中，頻譜被劃分成了三段，記為B1、B2、B3。每個小區選一個頻段設置一個比較高的功率密度上限，稱作主載波，可以覆蓋到整個小區。其他的頻段設置一個比較低的功率密度上限，稱作副載波，只能夠覆蓋小區的內部區域。小區邊緣的用戶只能使用本小區的主載波，而小區內部的用戶既可以使用主載波，也可以使用副載波。

如圖5或者圖6，在小區1當中B1是主載波，有較高的功率密度上限，可以覆蓋整個小區，而B2和B3是副載波，有較低的功率密度上限，只能夠覆蓋小區內部區域。小區邊緣的用戶只能夠使用主載波B1，而小區內部的用戶，既可以使用主載波B1,?也可以使用副載波B2和B3。

在軟頻率復用技術當中，相鄰小區的主載波互不重疊，因此分屬于不同相鄰小區的邊緣用戶之間相互沒有干擾。在小區邊緣，與同頻復用相比雖然可用帶寬減少了，但是信干噪比得到比較大的提高，足以補償帶寬上的損失，通信速率還是可以得到比較大的提高。在小區內部，本小區的信號比較強，而鄰區干擾比較小，所有的帶寬都可以得到利用，具有較高的頻譜效率。軟頻率復用克服了分數頻率復用的缺點，得到了廣泛的研究和應用，是目前ICIC領域的主流技術。

從這里也可以看出，軟頻率復用本質上是一種網絡規劃技術，為每個小區的資源分配提供了一個約束框架。在這個約束框架下進行小區內的資源分配，可以實現較好的干擾模式，提高整個網絡的性能。

軟頻率復用是從頻率維度劃分通信資源的，而與頻率并列的時間也是一種通信資源。如果把時間劃分成若干時間片，在每個時間片上設置不同的功率密度上限，就是軟時間復用技術；?或者更一般地，把時間－頻率平面劃分成不同的區域，在時頻平面上定義功率密度模版，就形成軟時頻復用技術。?