降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法包括步驟A：在一調(diào)度周期內(nèi)，各小區(qū)計(jì)算獲取自身的主子載波和副子載波交換后的吞吐量收益；步驟B：相鄰小區(qū)相互交換吞吐量收益；以及步驟C：在本小區(qū)和所交換的相鄰小區(qū)的吞吐量收益均大于零時(shí)，本小區(qū)對(duì)自身的主子載波和副子載波進(jìn)行交換分配。上述發(fā)明在保證相鄰小區(qū)邊緣用戶所使用的主子載波互不重疊的前提下，通過(guò)在相鄰小區(qū)之間交換子載波分配的信息，使得每個(gè)小區(qū)可根據(jù)該信息在每個(gè)調(diào)度周期內(nèi)對(duì)主子載波和副子載波進(jìn)行調(diào)整和分配。多個(gè)小區(qū)通過(guò)協(xié)商交換主子載波的方式，以確定各個(gè)小區(qū)的主、副子載波分配，從而使得小區(qū)中心用戶和小區(qū)邊緣用戶的性能都能得到提升。本發(fā)明還涉及相關(guān)方法。
【專利說(shuō)明】降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，以LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn)）為代表的4G系統(tǒng)已經(jīng)在全球范 圍內(nèi)逐步推廣應(yīng)用，標(biāo)志著無(wú)線通信進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。由于無(wú)線頻譜資源的匱乏，LTE、 WiMAX等4G系統(tǒng)均采用了同頻組網(wǎng)技術(shù)，以盡可能地提升頻譜效率。然而，隨之而來(lái)的小區(qū) 間干擾（Inter-cell Interference, ICI)也成為4G系統(tǒng)的一大問(wèn)題。
[0003] 以LTE為例，其下行鏈路采用了正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技術(shù)，在同一小區(qū)內(nèi)通過(guò)為不同用戶分配不同的正交子載波而避免了 小區(qū)內(nèi)的干擾。然而，在采用同頻組網(wǎng)的策略下，LTE系統(tǒng)相鄰小區(qū)間的同頻干擾現(xiàn)象非常 嚴(yán)重。如圖1所示的LTE下行場(chǎng)景，當(dāng)兩個(gè)用戶（UE1和UE2)分別處于兩個(gè)相鄰小區(qū)的邊 緣區(qū)域、且同時(shí)使用同一頻段時(shí)，由于離兩個(gè)基站的距離差不多，來(lái)自相鄰小區(qū)的干擾信號(hào) 強(qiáng)度與本小區(qū)的有用信號(hào)強(qiáng)度相近，將產(chǎn)生很大的小區(qū)間干擾，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)的急劇下降。
[0004] 為應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，LTE系統(tǒng)采用了小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（Inter-Cell Interference Coordination，ICIC)技術(shù)以降低或消除小區(qū)間干擾。在現(xiàn)有的ICIC技術(shù)中，SFR(Soft Frequency Reuse,軟頻率復(fù)用）可有效降低小區(qū)間干擾，提高邊緣用戶的通信質(zhì)量。如圖2 所示，SFR基于頻譜規(guī)劃和功率協(xié)調(diào)的思路，規(guī)定相鄰小區(qū)使用互不重疊的主子載波（Major Subcarriers)以消除小區(qū)間干擾，再對(duì)邊緣用戶所使用的主子載波設(shè)置更高的發(fā)射功率 門(mén)限，進(jìn)一步提升了邊緣用戶的信干噪比（Signal-to-Interference-and-Noise Ratio, SINR)。然而，SFR方案卻是以犧牲小區(qū)中心用戶的吞吐量換取小區(qū)邊緣用戶通信性能的提 升的，因而系統(tǒng)的整體吞吐量反而會(huì)下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種可解決上述技術(shù)問(wèn)題的降低 無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法及系統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法，其包括以下步驟：
[0008] 步驟A :在一調(diào)度周期內(nèi)，各小區(qū)計(jì)算獲取自身的主子載波和副子載波交換后的 吞吐量收益；
[0009] 步驟B :相鄰小區(qū)相互交換吞吐量收益；以及
[0010] 步驟C :在本小區(qū)和所交換的相鄰小區(qū)的吞吐量收益均大于零時(shí)，本小區(qū)對(duì)自身 的主子載波和副子載波進(jìn)行交換分配。
[0011] 優(yōu)選地，步驟A包括以下子步驟：
[0012] 步驟A1 :通過(guò)以下公式I計(jì)算小區(qū)邊緣的用戶吞吐量R。，公式I為
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法，其特征在于：其包括以下步驟： 步驟A :在一調(diào)度周期內(nèi)，各小區(qū)計(jì)算獲取自身的主子載波和副子載波交換后的吞吐 量收益； 步驟B :相鄰小區(qū)相互受換吞吐量收Μ ;以及 步驟C:在本小區(qū)和所交換的相鄰小區(qū)的吞吐量收益均大于零時(shí)，本小區(qū)對(duì)自身的主 子載波和副子載波進(jìn)行交換分配。
2. 如權(quán)利要求1所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法，其特征在于：步驟Α包 括以下子步驟： 步驟A1 :通過(guò)以下公式I計(jì)算小區(qū)邊緣的用戶吞吐量R。，公式I為
其中，W表示子載波帶寬，g表示相應(yīng)的用戶在不同子載波上的信道增益，no是白噪聲， 為常量； 步驟A2 :通過(guò)公式II計(jì)算小區(qū)中心的用戶吞吐量Rin，公式II為
其中，公式（III)用于計(jì)算最小吞吐量，公式（Π 2)用于計(jì)算交換預(yù)期的吞吐量； 以及 步驟A3 :結(jié)合公式I、公式II和公式III計(jì)算系統(tǒng)吞吐量收益矩陣F，其元素為任意的 主子載波k和副子載波j交換后的吞吐量效用改變值Fk,j的集合，公式III為
3. 如權(quán)利要求1所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法，其特征在于：步驟B中 通過(guò)基站的回程鏈路交換相鄰小區(qū)的子載波分配信息，以使得使每一小區(qū)得到相鄰小區(qū)的 收益矩陣。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的方法，其特征在 于：步驟C包括以下子步驟： 步驟C1 :獲取所有滿足
的子載波對(duì)（k，j)，通過(guò)公式IV計(jì)算各子載波 對(duì)（k，j)的吞吐量收益和
，公式IV為
步驟C2 :判斷是否有吞吐量收益和
大于零，若均否，即若所有吞吐量收益和 (尺,+#,_)均小于或等于零，執(zhí)行步驟C3;若是，即存在一或以上的吞吐量收益和
大于零，執(zhí)行步驟C4; 步驟C3 :結(jié)束子載波交換；以及 步驟C4 :獲取大于零的吞吐量收益和
中的最大值所對(duì)應(yīng)的子載波對(duì)（k，j)， 以更新子載波分配向量矩陣，返回執(zhí)行 步驟C1。
5. -種降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的系統(tǒng)，其特征在于：其包括以下模塊： 模塊A :在一調(diào)度周期內(nèi)，各小區(qū)計(jì)算獲取自身的主子載波和副子載波交換后的吞吐 量收益； 模塊B :相鄰小區(qū)相互交換吞吐量收益；以及 模塊C:在本小區(qū)和所交換的相鄰小區(qū)的吞吐量收益均大于零時(shí)，本小區(qū)對(duì)自身的主 子載波和副子載波進(jìn)行交換分配。
6. 如權(quán)利要求5所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的系統(tǒng)，其特征在于：模塊A包 括以下子模塊： 模塊A1 :通過(guò)以下公式I計(jì)算小區(qū)邊緣的用戶吞吐量R。，公式I為
其中，W表示子載波帶寬，g表示相應(yīng)的用戶在不同子載波上的信道增益，no是白噪聲， 為常量； 模塊A2 :通過(guò)公式II計(jì)算小區(qū)中心的用戶吞吐量Rin，公式II為
其中，公式（III)用于計(jì)算最小吞吐量，公式（Π 2)用于計(jì)算交換預(yù)期的吞吐量； 以及 模塊A3 :結(jié)合公式I、公式II和公式III計(jì)算系統(tǒng)吞吐量收益矩陣F，其元素為任意的 主子載波k和副子載波j交換后的吞吐量效用改變值Fk,j的集合，公式III為
7. 如權(quán)利要求5所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的系統(tǒng)，其特征在于：模塊B中 通過(guò)基站的回程鏈路交換相鄰小區(qū)的子載波分配信息，以使得使每一小區(qū)得到相鄰小區(qū)的 收益矩陣。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的降低無(wú)線通信基站小區(qū)間干擾的系統(tǒng)，其特征在 于：模塊C包括以下子模塊： 模塊C1 :獲取所有滿足
的子載波對(duì)（k，j)，通過(guò)公式IV計(jì)算各子載波 對(duì)（k，j)的吞吐量收益和
，公式IV為
模塊C2 :判斷是否有吞吐量收益和
大于零，若均否，即若所有吞吐量收益和
均小于或等于零，執(zhí)行模塊C3 ;若是，即存在一或以上的吞吐量收益和(F/., +F;,A) 大于零，執(zhí)行模塊C4; 模塊C3 :結(jié)束子載波交換；以及 模塊C4 :獲取大于零的吞吐量收益和
中的最大值所對(duì)應(yīng)的子載波對(duì)（k，j)， 以更新子載波分配向量矩陣
，返回執(zhí)行 模塊C1。
【文檔編號(hào)】H04W72/12GK104159315SQ201410446102
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】張琳, 覃兆坤, 江明 申請(qǐng)人:廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國(guó)際聯(lián)合研究院