[發明專利]寬帶無線接入網絡優化分數頻率復用的方法與系統

有效

• 申請號: 201410056948.9
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103826230B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 丁勝培;肖恒輝;李炯城;陳運動;賴志堅
• 申請（專利權）人: 廣東省電信規劃設計院有限公司
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W16/18;H04W52/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,陶品德

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種寬帶無線接入網絡優化分數頻率復用的方法與系統。

背景技術

正交頻分復用(OFDM)技術是LTE的關鍵技術之一，具有抗多徑衰落、頻譜利用率高、采用自適應調制等優點。因此，成為當今無線通信領域中的研究與應用的熱點。子載波之間的正交性使得小區內的相互干擾可忽略，而小區間的干擾成為影響網絡性能的主要因素。

為提高小區邊緣用戶性能，頻率復用技術已被廣為研究。其中，標準分數頻率復用策略是常用策略之一，其基本技術核心是將整個頻帶一分為二，一部分用于小區中心區域，且復用因子為1；另一部分，進一步劃分，以更高的復用因子用于周邊區域。

標準分數頻率復用根據理想的正六邊形小區剖分設計，適合規則理想的小區環境。在現實環境下，理想的正六邊形的小區剖分很少存在，小區間干擾量大小也不一致，從而導致標準分數頻率無法應用。同時，各小區的鄰區數量變化不同，標準分數頻率復用采用單一的復用因子不是最優的。鑒于此，廣義分數頻率復用是在標準分數頻率復用基礎上發展的新技術，它在三個方面擴展了標準分數頻率復用技術。首先，用作邊緣區域的頻帶可以劃分為任意數量的字頻帶；其次，分配給邊緣區域的子載波數是小區特定的；最后，小區的邊緣地帶的功率是優化框架的一部分。這些擴展克服了一些標準分數頻率復用的固有缺陷，但因過分關注小區邊緣區域，使得服務區小區中心地帶的相互干擾被忽視，造成中心地帶服務質量下降。同時，其沒有充分考慮中心區域與邊緣區域頻帶大小的劃分、小區之間中心區域功率的大小配置等，從而導致的廣義分數頻率復用中，雖然協調控制了邊緣干擾保證了邊緣區域的服務質量，卻忽視整個系統的吞吐量極限，無法控制小區間中心地域的相互干擾，使得每個小區中心附近的服務質量無法保證。現實中，基站往往布置在業務繁忙的地帶，從而中心區域的干擾及吞吐量不容被忽視。

發明內容

基于上述情況，本發明提出了一種寬帶無線接入網絡優化分數頻率復用方法與系統，以提高系統吞吐量和邊緣用戶的服務質量，為此，采用的方案如下。

一種寬帶無線接入網絡優化分數頻率復用的方法，包括步驟：

確定服務區域，對服務區進行方格剖分，剖分的大小根據需求而定，測量基站與剖分單元之間的相關參數；

利用測得的相關參數，建立如下混合變量模型：

s.t

0＜α＜1

上式中，P^C＝(P₁^C,…,P_i^C,…,P_c^C)和P^E＝(P₁^E,…,P_i^E,…,P_c^E)分別表示各小區中心區域和邊緣區域所采用的功率，取值范圍均為[P^M,P^L]，P^CL、P^EL分別表示小區中心區域與邊緣區域的最大下行功率，表示小區i邊緣區域所分配的子載波數，α表示中心區域和整個小區的頻帶比例，M表示中心區域頻帶的份數，C＝{1,…,i,…,c}表示服務區域的小區集合，表示邊緣區域的頻帶，表示被分配到邊緣子載波k的小區子集合，和分別表示小區i中心區域剖分單元集合及邊緣區域剖分單元集合，分別表示子載波k服務區小區邊緣區域剖分單元、中心區域剖分單元的信干噪比，j表示第j個剖分單元；

為離散變量C^E賦初始值，計算連續變量P^C、P^E、α的最優值，將計算所得的連續變量的最優值帶入上述混合變量模型，用進化算法求解離散變量C^E的優問題，如此反復確定一方，優化另外一方，直至達到最大迭代次數；

根據離散變量C^E和連續變量P^C、P^E、α的最優解，對服務區域進行頻率劃分和功率配置。

一種寬帶無線接入網絡優化分數頻率復用的系統，包括：

剖分單元，用于確定服務區域，對服務區進行方格剖分，剖分的大小根據需求而定，測量基站與剖分單元之間的相關參數；

模型建立單元，用于利用測得的相關參數，建立如下混合變量模型：

s.t

0＜α＜1