CN101232697B

CN101232697B - 蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法和系统

Info

Publication number: CN101232697B
Application number: CN2007100630078A
Authority: CN
Inventors: 薛强; 张坚强; 李克; 雷春娟
Original assignee: TD Tech Ltd
Current assignee: TD Tech Ltd
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: CN101232697A

Abstract

本发明公开了一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法和系统。该方法包括：设置频段重叠参考值；分配载波的频段，其中，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于频段重叠参考值。该系统包括：频段重叠参考值处理单元和频率分配单元。在本发明中，由于根据设置的频段重叠参考值来分配载波的频段，这样，所分配的载波频段不仅可以相同或完全不同，而且还可以存在一部分的重叠频率，因此，本发明大大提高了分配载波频段的灵活性，并且能够兼顾系统对干扰和频率资源的要求，提升了系统的整体性能。

Description

蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法和系统

技术领域

本发明涉及蜂窝移动通信技术，特别是涉及一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法和系统。

背景技术

在移动通信系统中，用户终端与网络间的每一个连接都需要占用特定的频率资源，但移动通信系统能够使用的频率资源却是有限的。为此，在蜂窝移动通信系统中将一个大的地理区域分割成多个蜂窝小区(cell)，并为每一个小区分配一定数量的频率，不同的小区可以使用相同的频率，从而提高了频率的利用率，节省了频率资源。

目前，在蜂窝移动通信系统中，基于不同的小区可以使用相同频率的思想，在为小区分配频率资源时，可以为不同的小区分配相同的载波频段，比如，为小区1和其相邻小区2中的载波均分配0～3.2MHz的载波频段。在分配载波频段后，如果确定分配相同载波频段的不同小区之间存在很大干扰，影响业务的传输，则重新为该不同小区分配完全不同的载波频段，比如，为上述小区1中的载波分配0～3.2MHz的载波频段，并为小区2中的载波分配3.2～6.4MHz的载波频段。

另外，在蜂窝移动通信系统中，一个小区中可以有一个或多个载波，当小区中有多个载波时，为了避免干扰，目前是为一个小区中的各载波分配完全不同的载波频段。比如，小区1中有载波1和载波2，那么，可以为载波1分配0～1.6MHz的载波频段，为载波2分配1.6～3.2MHz的载波频段。

由以上描述可以看出，在现有技术中，无论采用何种分配方式，最终分配的载波的频段只能是相同或完全不同。在实际的业务实现中，如果各载波分配的频段相同，那么，虽然节省了系统的频率资源，但是却使得载波之间存在较大的干扰，影响业务的传输，从而降低了系统的整体性能。如果各载波分配的频段不同，那么，虽然避免了干扰，但是却会占用过多的频率资源，从而也降低了系统的整体性能。

可见，现有技术只能为各载波分配相同或完全不同载波频段的方式不够灵活，无法提升系统的整体性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法和系统，以便于提高分配载波频段的灵活性，提升系统的整体性能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法，包括：

设置频段重叠参考值，所述频段重叠参考值为设定的最小中心频率间隔的整数倍；

分配载波的频段，其中，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于频段重叠参考值。

其中，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：设置频段重叠参考值为零到载波频段带宽范围内的一个值。

较佳地，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：设置多个不同的频段重叠参考值；

所述重叠部分的带宽等于从设置的多个不同的频段重叠参考值中选择出的一个频段重叠参考值。

可选地，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：判断系统中的干扰是否超过预先设定的干扰门限值，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。

可选地，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：判断系统中的频率资源是否满足系统要求，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。

其中，所述至少两个载波为：同一小区中的至少两个载波，或不同小区中的至少两个载波。

较佳地，所述分配载波频段的步骤包括：利用公式f_c+(Δf-Δ)×M×i+(Δf-Δ)×j或f_c+(Δf-Δ)×j+Δf×i，确定各个小区中每一个载波的中心频率，根据确定的每一个载波的中心频率，分配每一个载波的频段，其中，

f_c为第一个小区中第一个载波的中心频率，Δf为系统设定的载波频段带宽，Δ为所述频段重叠参考值，M为小区个数，i为当前计算中心频率的载波在其所属小区中的排列序号，j为当前计算中心频率的载波所属的小区在各个小区中的排列序号，且i＝0...N-1，j＝0...M-1， N为每一个小区中的载波个数。

一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的系统，包括：

频段重叠参考值处理单元，用于设置频段重叠参考值，将该频段重叠参考值发送至频率分配单元；其中，所述频段重叠参考值为设定的最小中心频率间隔的整数倍；

频率分配单元，用于分配载波的频段，其中，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于接收到的频段重叠参考值。

其中，所述频段重叠参考值处理单元和频率分配单元均设置在无线网络控制器中；或者，所述频段重叠参考值处理单元设置在无线网络控制器中，所述频率分配单元设置在基站中；或者，所述频段重叠参考值处理单元设置在网规网优设备中。

由此可见，在本发明中，可以通过设置频段重叠参考值的大小，来控制载波频段的分配方式。比如，本发明可以通过将频段重叠参考值设置为载波频段带宽来使得所分配的载波频段相同，并且，也可以通过将频段重叠参考值设置为0来使得所分配的载波频段完全不同，更优地，还可以通过将频段重叠参考值设置为大于0且小于载波频段带宽范围内的一个数值，来使得所分配的载波频段存在一部分的重叠频率，因此，本发明大大提高了分配载波频段的灵活性，提升了系统的整体性能。

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

附图说明

图1是本发明系统的基本结构示意图；

图2是本发明系统的第一种具体结构示意图；

图3是本发明系统的第二种具体结构示意图；

图4是在本发明实施例中实现分配载波频段的流程图；

图5是在本发明实施例中一种确定载波中心频率的实现方式示意图；

图6是在本发明实施例中另一种确定载波中心频率的实现方式示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法。在该方法中，首先设置频段重叠参考值；然后分配载波的频段，其中，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于所设置的频段重叠参考值。

相应地，本发明还提出了一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的系统。图1是本发明系统的基本结构示意图。参见图1，本发明所提出的系统主要包括：频段重叠参考值处理单元和频率分配单元，其中，频段重叠参考值处理单元用于设置频段重叠参考值，将该频段重叠参考值发送至频率分配单元；频率分配单元用于分配载波的频段，其中，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于接收到的频段重叠参考值。

图1只是给出了本发明系统的基本结构，当本发明系统中的各功能单元具体化时，本发明系统可以存在多种具体的结构。

图2是本发明系统的第一种具体结构示意图。参见图1和图2，在本发明系统中，所述频段重叠参考值处理单元和频率分配单元可以均设置在无线网络控制器RNC中，也就是说，可以由RNC来完成本发明的各种处理。另外，为了实现后续业务传输，RNC还可以将各个载波的频段信息通知给各个基站BS。

图3是本发明系统的第二种具体结构示意图。参见图1和图3，在本发明系统中，所述频段重叠参考值处理单元可以设置在RNC中，频率分配单元设置在基站BS中，也就是说，可以由RNC和BS共同配合完成本发明的各种处理。

另外，在本发明系统中，所述频段重叠参考值处理单元和频率分配单元也可以均设置在网规网优设备中，也就是说，可以由网规网优设备来完成本发明的各种处理。另外，为了实现后续业务传输，网规网优设备可以将为各个载波分配的频段信息通过操作维护中心或本地维护终端发送至RNC，RNC再将各个载波的频段信息通知各个BS；或者，网规网优设备可以将为各个载波分配的频段信息通过本地维护终端分别发送至RNC和BS。

图4是在本发明实施例中实现分配载波频段的流程图。参见图4，在本发明的一个实施例中，在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的过程具体包括以下步骤：

步骤401：设置频段重叠参考值。

在本步骤中，可以根据系统的实际性能要求，将频段重叠参考值设置为零到载波频段带宽范围内的任意一个值。这里，频段重叠参考值可以从零变化到载波频段带宽的处理方式，是为了使载波的频段之间可以为完全不重叠(即异频)或部分重叠或完全重叠(即同频)。

在根据系统的实际性能要求设置频段重叠参考值时，具体地，可以包括但不限于如下三种设置的方式：

方式A、当确定系统的主要问题为干扰较大时，设置频段重叠参考值为0。

在该方式A中，当确定系统的主要问题为干扰较大时，则应该使得后续分配的载波的频段为异频，也就是说，两个载波的频段之间完全不重叠，因此，设置频段重叠参考值为0。

方式B、当确定系统的主要问题为频率资源缺乏时，设置频段重叠参考值为载波频段带宽。

在该方式B中，当确定系统的主要问题为频率资源缺乏时，则应该使得后续分配的载波的频段为同频，也就是说，两个载波的频段之间可以完全重叠，因此，设置频段重叠参考值为载波频段带宽。

方式C、当确定系统需要兼顾干扰问题和频率资源问题时，设置频段重叠参考值为大于0且小于载波频段带宽范围内的一个值。

在该方式C中，由于需要兼顾干扰问题和频率资源问题，因此，后续分配的载波的频段不能是同频或异频，应存在部分重叠的频率，所以设置频段重叠参考值为大于0且小于载波频段带宽的一个值。并且，为了保证后续分配的各载波中心频率之间的间隔符合系统预先设置的载波的中心频率间隔，在该方式C中，较佳地，可以设置频段重叠参考值为设定的最小中心频率间隔的整数倍，比如，在第三代移动通信系统3GPP中，最小中心频率间隔为200KHz，那么，则可以设置频段重叠参考值为200KHz的整数倍。

需要说明的是，上述列举的方式A、方式B和方式C，只是设置频段重叠参考值的最基本的原则，在实际的业务实现中，为了进一步提高系统的灵活性，本步骤设置频段重叠参考值的过程可以存在多种变通和应用的方式。比如，在本步骤中，可以设置多个频段重叠参考值，这样，对该多个频段重叠参考值的设置可以采用上述方式A至方式C的任意组合，如，

按照上述方式A，设置第一个频段重叠参考值为0，并按照上述方式C设置第二个频段重叠参考值为载波频段带宽的一半；

或，按照上述方式B，设置第一个频段重叠参考值为载波频段带宽，并按照上述方式C设置第二个频段重叠参考值为载波频段带宽的一半；

或，按照上述方式A，设置第一个频段重叠参考值为0，并按照上述方式B，设置第二个频段重叠参考值为载波频段带宽，并按照上述方式C设置第三个频段重叠参考值为载波频段带宽的一半。

另外，也可以预先设置干扰门限值和重叠门限值，这样，在本步骤中，在设置频段重叠参考值时，也可以首先判断系统中的干扰是否超过预先设定的干扰门限值，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。或者，在设置频段重叠参考值时，也可以首先判断系统中的频率资源是否满足系统要求，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。

参见图1至图3，本步骤的过程可以由本发明系统中的频段重叠参考值处理单元来完成，并且，该频段重叠参考值处理单元进一步将设置的频段重叠参考值发送至频率分配单元。其中，如果频段重叠参考值处理单元设置了多个频段重叠参考值，那么，频段重叠参考值处理单元从设置的多个频段重叠参考值中选择出一个频段重叠参考值，并将该选择的频段重叠参考值发送至频率分配单元。

步骤402：根据设置的频段重叠参考值，分配载波的频段。

在本步骤中，根据设置的频段重叠参考值分配载波的频段时，至少两个载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于频段重叠参考值。其中，

当设置的频段重叠参考值为0，即重叠部分的带宽等于0时，说明至少两个载波频段异频。当设置的频段重叠参考值为载波频段带宽，即重叠部分的带宽等于载波频段带宽时，则说明至少两个载波频段同频。当频段重叠参考值大于0小于载波频段带宽，比如为200KHz时，则说明至少两个载波频段部分重叠，且重叠部分的带宽为200KHz，比如为一个载波分配0～1.6MHz的载波频段，并为另一个载波分配1.4～3MHz的载波频段，该两个载波频段在1.4～1.6MHz范围内相重叠，即重叠部分带宽为200KHz。

当一个小区中存在多个载波时，可以利用本步骤为同一个小区中的载波分配载波的频段，也就是说，可以控制同一个小区中载波的频段为同频、异频或部分重叠。

并且，优选的可以利用本步骤为位于不同小区的载波分配频段，也就是说，可以控制位于不同小区的载波频段为同频、异频或部分重叠。

需要说明的是，如果在上述步骤401中设置了多个不同的频段重叠参考值，在本步骤402中，可以根据所选择的各频段重叠参考值来分配载波的频段。比如，设置了第一个频段重叠参考值为0，第二个频段重叠参考值为载波频段带宽的一半，那么，在本步骤中，在针对小区1和小区2中的载波分配载波频段时，可以根据其中第一个频段重叠参考值来分配载波频段，在针对小区3和小区4中的载波分配载波频段时，可以根据其中第二个频段重叠参考值来分配载波频段。

本步骤402的具体实现过程还可以是：首先根据所设置的频段重叠参考值确定各个小区中每一个载波的中心频率，然后根据每一个载波的中心频率分配每一个载波的载波频段。其中，在确定各个小区中每一个载波的中心频率时，较佳地，可以采用如下两种方式：

方式一

假设有M个小区，包括小区0～小区M-1，系统频段分为M组，每一个小区即每一组中的载波个数均为N，均包括载波0～载波N-1，M和N均为正整数，并且，设定相同小区中相邻载波的频段之间没有重叠且存在间隔，而相邻小区中的相邻载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于频段重叠参考值。这样，参见图5，M个小区的共M×N个载波频段需要的总的带宽为：(Δf-Δ)×M×N+Δ，并且，假设最初始的载波的中心频率为f_c，也就是说，第一个小区即小区0中的第一个载波即载波0的中心频率为f_c，那么，该M个小区中任意一个载波的中心频率可通过公式f_c+(Δf-Δ)×M×i+(Δf-Δ)×j来确定。在该公式中，Δf为系统设定的载波频段带宽，Δ为所设置的频段重叠参考值，i为当前计算中心频率的载波在其所属小区中的排列序号，j为当前计算中心频率的载波所属的小区在各个小区中的排列序号，且i＝0...N-1，j＝0...M-1。比如，当需要计算小区0中的载波1的中心频率时，i的值为1，j的值为0，那么，该小区0中的载波1的中心频率则为f_c+(Δf-Δ)×M；再如，当需要计算小区2中的载波2的中心频率时，i的值为2，j的值为3，那么，该小区3中的载波2的中心频率则为f_c+(Δf-Δ)×M×2+(Δf-Δ)×3。

方式二

仍假设有M个小区，包括小区0～小区M-1，系统频段分为M组，每一个小区即每一组中的载波个数均为N，均包括载波0～载波N-1，M和N均为正整数，并且，设定相同小区中相邻载波的频段之间不存在间隔并且频率连续，而相邻小区中的相邻载波的频段存在重叠，且重叠部分的带宽等于频段重叠参考值。这样，参见图6，M个小区的共M×N个载波频段需要的总的带宽为：(Δf-Δ)×(M-1)+Δf×N，并且，假设最初始的载波的中心频率为f_c，也就是说，第一个小区即小区0中的第一个载波即载波0的中心频率为f_c，那么，该M个小区中任意一个载波的中心频率可通过公式f_c+(Δf-Δ)×j+Δf×i来确定。在该公式中，Δf为系统设定的载波频段带宽，Δ为所设置的频段重叠参考值，i为当前计算中心频率的载波在其所属小区中的排列序号，j为当前计算中心频率的载波所属小区在各个小区中的排列序号，且i＝0...N-1，j＝0...M-1。比如，当需要计算小区0中的载波1的中心频率时，i的值为1，j的值为0，那么，该小区0中的载波1的中心频率则为f_c+Δf；再如，当需要计算小区2中的载波2的中心频率时，i的值为2，j的值为3，那么，该小区3中的载波2的中心频率则为f_c+(Δf-Δ)×3+Δf×2。

在该方式二中，参见图6，由于相同小区中相邻载波的频段之间不存在间隔并且频率连续，因此，该种中心频率分配方式较佳地可以应用于频率资源较少的系统中。

参见图1至图3，本步骤的过程可以由本发明系统中的频率分配单元来完成。

以上描述只是列举了设置频段重叠参考值和分配载波频段的一些较佳的实现方式，在实际的业务实现中，还可以存在其他的实现方式。

下面以在时分同步码分多址TD-SCDMA系统中，应用上述方式一来确定载波中心频率，从而实现分配各载波的载波频段为例，来更加清楚地体现采用本发明技术分案所带来的有益效果。

在TD-SCDMA系统中，每个载波应占用的带宽Δf＝1.6MHz。这样，以如下数值为例：

在频段重叠参考值Δ＝0.8MHz，M＝3，N＝1时，共有3个载波，那么，采用上述方式一来确定载波中心频率并实现分配各载波的载波频段后，根据公式(Δf-Δ)×M×N+Δ可以得到，该3个载波频段占用的总带宽为3.2MHz，采用现有技术的3个载波频段异频时占用的总带宽为1.6×3＝4.8MHz，因此，本发明与现有技术仅采用异频方式相比少占用了1/3的频带，同时，与现有技术仅采用同频方式相比干扰可以减少3.5333dB；

在频段重叠参考值Δ＝0.8MHz，M＝3，N＝3时，共有9个载波，那么，采用上述方式一来确定载波中心频率并实现分配各载波的载波频段后，根据公式(Δf-Δ)×M×N+Δ可以得到，该9个载波频段占用的总带宽为8MHz，采用现有技术的9个载波频段异频时占用的总带宽为1.6×9＝14.4MHz，因此，本发明与现有技术仅采用异频方式相比少占用了4/9的频带，同时，与现有技术仅采用同频方式相比干扰可以减少3.5333dB；

在频段重叠参考值Δ＝0.8MHz，M＝3，N＝6时，共有18个载波，那么，采用上述方式一来确定载波中心频率并实现分配各载波的载波频段后，根据公式(Δf-Δ)×M×N+Δ可以得到，该18个载波频段占用的总的频带为15.2MHz，采用现有技术的18个载波频段异频时占用的总的频带为1.6×18＝28.8MHz，因此，本发明与现有技术仅采用异频方式相比少占用了17/36的频带，同时，与现有技术仅采用同频方式相比干扰可以减少3.5333dB。

从上述数据可见，本发明的技术分案能够提升系统的整体性能。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：设置频段重叠参考值为零到载波频段带宽范围内的一个值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述设置频段重叠参考值的步骤包括：设置多个不同的频段重叠参考值；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：判断系统中的干扰是否超过预先设定的干扰门限值，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置频段重叠参考值的步骤包括：判断系统中的频率资源是否满足系统要求，如果是，则设置频段重叠参考值小于预先设定的重叠门限值，否则，设置频段重叠参考值大于预先设定的重叠门限值。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述至少两个载波为：同一小区中的至少两个载波，或不同小区中的至少两个载波。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述分配载波频段的步骤包括：利用公式f_c+(Δf-Δ)×M×i+(Δf-Δ)×j或f_c+(Δf-Δ)×j+Δf×i，确定各个小区中每一个载波的中心频率，根据确定的每一个载波的中心频率，分配每一个载波的频段，其中，

f_c为第一个小区中第一个载波的中心频率，Δf为系统设定的载波频段带宽，Δ为所述频段重叠参考值，M为小区个数，i为当前计算中心频率的载波在其所属小区中的排列序号，j为当前计算中心频率的载波所属的小区在各个小区中的排列序号，且i＝0...N-1，j＝0...M-1，N为每一个小区中的载波个数。

8.一种在蜂窝移动通信系统中分配载波频段的系统，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述频段重叠参考值处理单元和频率分配单元均设置在无线网络控制器中；或者，所述频段重叠参考值处理单元设置在无线网络控制器中，所述频率分配单元设置在基站中；或者，所述频段重叠参考值处理单元和频率分配单元均设置在网规网优设备中。