一種LTE系統干擾協調方法技術方案

本發明專利技術公開了一種LTE系統干擾協調方法，包括：步驟1，根據小區中每個用戶反饋的CQI信道質量指示報告將用戶分為中心用戶和邊緣用戶，邊緣用戶分為合法用戶和違約用戶，違約用戶分為隱違約用戶和顯違約用戶，顯違約用戶分為絕對違約用戶和非絕對違約用戶；步驟2，按照傳統PF比例公平調度算法對分組后的用戶在小區所有可用頻段上進行頻率資源初步分配；步驟3，對初步分配頻率資源后的邊緣用戶進行分類，并將各小區邊緣用戶進行整理得出列表A、列表B；步驟4，對小區進行頻率資源二次調整，調整后頻率資源分配完畢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無線通信領域，更具體地涉及一種LTE(Long Term Evolut1n，長期演進)系統干擾協調方法。
技術介紹
3GPP(Third Generat1n Partnership Project，第三代合作伙伴計劃)標準組織早在2004年年底就啟動了3G(the 3rd Generat1n，第3代)LTE和SAE(System ArchitectureEvolut1n，系統架構演進)兩大研究與標準化工作計劃。經過這些年緊張而高效的工作，LTE標準已經成熟。LTE改進并增強了3G的空中接口技術，引入了0FDM(0rthogonalFrequency Divis1n Multiplexing，正交頻分復用)、MIM0(Multiple Input MultipleOutput，多入多出)、全IP(Internet Protocol，因特網協議)組網等新型無線通信技術，使空中接口傳輸能力達到下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，采用扁平化網絡結構和全IP系統架構使傳輸延時更短和更適合承載數據業務。因此，3GPP LTE是一個高數據率、低時延和基于全分組的移動通信系統。要達到LTE系統要求的高速率，系統內用戶的信干噪比必須得到極大地提高，而提高信干噪比不外乎提高信號功率和降低干擾兩種方法。雖然系統采用了 AMC(AdaptiveModulat1n and Coding，自適應編碼調制)、ΜΠ?)等許多新技術提高了信號功率，帶來了信干噪比的提高，但離要求還有較大差距。因此，盡量減少干擾就成了 LTE系統的一個研究關鍵點。LTE米用OFDMA技術(Orthogonal Frequency Divided Multiple Access，正交頻分多址接入技術)，0FDMA技術利用頻率之間的正交性作為區分用戶的方式，將用戶的信息承載在相互正交的不同的載波上，使系統可以做到頻率復用因子為I，即整個系統覆蓋范圍內的所有小區可以使用相同的頻帶為本小區內的用戶提供服務。雖然由于載波頻率和相位的偏移等因素會造成子信道間的干擾，但是可以在物理層通過采用先進的無線信號處理算法使這種干擾降到最低。因此小區內的干擾很小，而影響系統性能的主要干擾來自小區間的干擾。圖1a為LTE系統下行鏈路的干擾情況。用戶I與用戶2的服務基站分別是NodeB A與Node B B。假設Node B A分配給用戶I用于下行傳輸的子載波集合為SI，Node B B分配給用戶2用于下行傳輸的子載波集合為S2，S1與S2的交集為S。如果S不是空集，如圖1a所示，用戶I在接受Node B A發送的下行信號時，在集合S內的子載波將會同時向用戶I發送無線信號，對于用戶I來說，這些來自Node B B信號就是干擾。如果用戶I與用戶2之間的距離很小(例如都處于兩個服務小區覆蓋區域的重疊部分)，小區間的干擾將會很強烈。當發生在三個毗鄰小區覆蓋區域的重疊部分時，小區間的干擾將更會嚴重。上行鏈路的小區間干擾問題的分析與下行鏈路類似，如圖1b所示。若S是一個子集，便不會產生小區間干擾，但LTE系統采用OFDMA技術，頻率復用因子為I或者接近1，則S為空集的概率極小。因此解決小區間干擾問題以提高系統服務性能，特別是小區邊緣區域的性能，是LTE系統中亟待解決的重要技術問題。為了解決LTE由于采用OFDMA而導致的小區邊緣用戶干擾嚴重的問題，3GPP提出了多種解決方案，包括干擾隨機化、干擾刪除以及干擾協調技術。其中，干擾隨機化技術包括加擾、IDMA(Interleaved Divis1n Multiple Access，交織多址)和調頻。干擾隨機化就是不同小區的信號采用不同的擾碼，或采用不同的交織模式，將干擾隨機化為“白噪聲”，用統計數學方法估計干擾，此種方法簡單可行，但會造成由于統計特性的不同而帶來的誤差;干擾消除技術所能達到的效果和干擾隨機化是一樣的，有兩種方法，一種是通過移動終端多天線的空間抑制來消除干擾，這種方法比較簡單，另一種是在信道編碼/交織后將干擾小區的信號解調、解碼，或者使用不同的頻率跳變來刪除干擾，這種方法可以顯著改善小區邊緣的系統性能，獲得較高的頻譜效率，但實現起來比較復雜，成本高，適應于強干擾源，對于帶寬較小的業務不太實用；干擾協調是在蜂窩間用協調的方式進行資源管理控制，在可用的頻率資源、發射功率有限的控制約束條件下，保證系統足夠的信號干擾噪聲比、用戶容量及覆蓋范圍，這些約束可以通過限制資源管理器的可用時域資源和限制分配給時域資源的功率來實現。在所有干擾解決方案中，干擾協調技術是目前討論最多的LTE干擾管理技術。LTE系統的干擾協調技術的核心思想在于采用頻率復用技術，它使得相鄰小區之間的干擾信號源的距離盡可能的遠，從而抑制相鄰小區的干擾，達到改善傳輸質量、提高吞吐量的效果。有如下幾種經典干擾協調方案:FFR(Fract1nal Frequency Reuse，部分頻率復用)、SFR(Soft Frequency Reuse，軟頻率復用)等。FFR—經提出，對干擾起到了很好的抑制作用，其簡單并容易操作，對子載波的使用限制嚴格，但是犧牲了頻率分配的靈活性和頻譜效率。對于SFR，它繼承了FFR的優點，比較明顯地提高了頻譜的利用效率，為現在比較常用的一種干擾協調方案。值得注意的是，SFR雖解決了FFR所存在的頻譜利用率低下的問題，但其所采用的資源分配方案使得系統在重度邊緣負載情況下仍然存在嚴重的小區間干擾問題，邊緣用戶性能不理想。同時，由于基于SFR的方案為針對中心用戶和邊緣用戶分別進行頻率分配，當資源分配完畢后，系統再進行調度，存在用戶分配在不適宜的資源上的情況，多用戶分集效果不理想。因此，目前的SFR方案不能有效地解決重度邊緣負載下小區間干擾問題。下面為了說明該問題，先介紹目前常采用的軟頻率復用即SFR機制。目前，常用的軟頻率復用機制如圖2所示，將整個可用頻段分為N個子帶，其中X個子帶用于小區邊緣，N-3X個子帶用于小區內部。其中X個子帶在鄰近小區間必須正交，以消除干擾，X的大小可根據小區邊緣用戶負載情況而變化。通過調整X大小，可實現不同程度的頻率復用。各小區內部使用相同的頻率，而各小區邊緣按1/3復用使用不同的頻率。如各小區邊緣需增加I個子帶，則各頻帶都各需增加I個子帶，相應的各小區內部減少3個子帶。為了更好地說明現有的軟頻率復用機制，下面舉一個具體的實例進行說明。假設所有小區可用頻段可分為15個子帶，小區邊緣用戶在輕度負載情況下，可設X值為I，并且鄰近小區如小區1、2、3的邊緣所使用的子帶必須相互正交，則每個小區內部可被分配15-3*1即12個子帶。在小區邊緣為重度負載情況下，可調整X值為3，則每個小區內部僅可使用6個子帶。對軟頻率復用機制，如圖2所示，以小區1、2、3為例，假設每個小區可用頻段分為15個子帶，在邊緣用戶輕度負載情況下，X值取為I，各小區頻率資源分配后效果如圖3所示。由圖3可以看出，小區1、2、3邊緣用戶被分配頻率范圍為子帶1、2、3，中心用戶可用第4?15子帶。若小區I被分配頻率為第I個子帶，但是小區I的邊緣用戶若在4?15范圍內的子帶可獲得更高的信噪比，則邊緣用戶在所分配頻率資源上便不本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種LTE系統干擾協調方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1，根據小區中每個用戶反饋的CQI信道質量指示報告將用戶分組為中心用戶和邊緣用戶；步驟2，按照傳統PF比例公平調度算法對分組后的用戶在小區所有可用頻段上進行頻率資源初步分配；步驟3，對初步分配頻率資源后的邊緣用戶進行分類，并將各小區邊緣用戶進行整理得出列表A、列表B；步驟4，對小區進行頻率資源二次調整，調整后頻率資源分配完畢。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王斌，劉圣潔，李新，朱晨鳴，王強，黃毅，
申請(專利權)人：江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，南京郵電大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32