CN101360320B - 基站间同频干扰规避方法、控制装置和基站设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基站间同频干扰规避方法，包括：周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域；在进行资源调度和分配时，将所述保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。本发明同时还公开了一种控制装置，包括：用于测量上行各个子信道同频干扰功率的测量单元、确定干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号的确定单元和进行资源调度和分配的调度配置单元。本发明同时还公开了一种基站设备。本发明通过计算各时隙的干扰功率，将干扰功率高于预先设置的门限的时隙对应的符号确定为不可用资源，不将该符号作为调度和分配的资源，由此可以规避其他基站的同频干扰。
Description
技术领域
本发明涉及通信系统参数检测及信号处理技术领域，更具体地说，涉及基站间同频干扰规避方法、控制装置和基站设备。
背景技术
IEEE802.16协议定义了一种基于OFDMA(Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access，正交频分多址接入)的宽带无线接入系统，随着该系统的演进，目前已经能够支持移动和大规模组网。802.16协议支持FDD(Frequency Division Duplex频分双工)和TDD(Time Division Duplex，时分双工)两种双工模式，其中，TDD双工方式在支持大规模连续覆盖组网时，基站下行的发射信号，经过一定距离的传播后，会时延到上行时隙，造成对上行信号的干扰。
以802.16e的TDD为例，其帧结构如图1所示，从下行时隙到上行时隙的保护时间间隔TTG(发射/接收变换间隔)为105.7μs，电磁波传播速度为光速C＝3×108m/s，则TTG保护间隔对应的传播距离为：
D＝C×NGP/RC＝3e8×105.7e-6＝31.71Km。
可见，下行数据信号在传播距离超过31.71Km后，传播时延超过TTG，落入上行时隙。同理，可以计算出下行信号时延上行符号2，符号4，符号8对应的距离如表1所示：
表1
| 时延点 | 保护间隔(us) | 传播距离(Km) | 2.5GHz，自由空间路径损耗(dB) | 干扰功率(dBm) |
| 符号1 | 105.7 | 31.71 | 130.4245 | -70.4245 |
| 符号2 | 208.6 | 62.58 | 136.3293 | -76.3293 |
| 符号4 | 414.4 | 124.32 | 142.2914 | -82.2914 |
| 符号8 | 826.0 | 247.80 | 148.2826 | -88.2826 |
可见，在蜂窝网络中，远端的基站经过长距离的传播后，信号会被上行时隙接收，造成基站对基站的同频干扰。在蜂窝网络中，基站一般位于高处，基站之间往往存在LOS(Line Of Sight，视距)的直射。表1给出了在自由空间下，2.5GHz频段的路径损耗，同时给出了当基站发射功率为43dBm，天线增益17dBi(接收和发射)的情况下，两个基站之间的干扰功率，随着距离的增加，落入的干扰基站数量的增多，该干扰功率会进一步增加。
对于802.16TDD系统来说，目前没有有效的方法解决上述基站间的同频干扰问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基站间同频干扰规避方法、控制装置和基站设备，以解决目前的TDD系统中无法消除基站间同频干扰的问题。
本发明一种基站间同频干扰规避方法，包括：
周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域；
在进行资源调度和分配时，将所述保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
优选的，按照以下步骤将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域：
设置保护窗，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号；
将保护窗内的时隙对应的符号归属于保护符号域的符号。
优选的，还包括：
确定对系统性能影响较大的信道为关键信道；
在对用户终端进行调度和资源分配时，将所述关键信道分配至上行时隙中靠后时隙对应的符号上。
优选的，确定对系统性能影响较大的UL_ACK信道、UL Ranging信道以及UL_CQI信道为关键信道；
在对用户终端进行调度和资源分配时，将UL_ACK信道、UL Ranging信道以及UL_CQI信道均分配至上行时隙中靠后时隙对应的符号上。
本发明同时公开了一种控制装置，包括：
测量单元，用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
确定单元，确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域；
调度配置单元，将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
优选的，所述保护符号域内的符号为保护窗内的符号，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号。
优选的，所述预设门限是根据网络情况和用户需求进行设定的。
本发明同时还公开了一种基站设备，包括控制装置，该控制装置包括：
测量单元，用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
确定单元，确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域；
调度配置单元，将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
优选的，所述保护符号域内的符号为保护窗内的符号，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号。
优选的，所述预设门限是根据网络情况和用户需求进行设定的。
通过上述技术方案可知，本发明计算各时隙的干扰功率，将干扰功率高于预先设置的门限的时隙对应的符号确定为不可用资源，不将该符号作为调度和分配的资源，由此可以避免其他基站的同频干扰。
附图说明
图1为802.16TDD系统的帧结构示意图；
图2为本发明基站间同频干扰规避方法的实施例一的流程图；
图3为平均干扰功率Pe和时间偏移Tk的曲线图；
图4为本发明基站间同频干扰规避方法的实施例二的流程图；
图5为本发明控制装置的实施例一的结构示意图。
具体实施方式
基站的MAC(Medium Access Control，媒质介入控制)层的调度模块将各个信道映射到上行时隙中的各个时隙和频率对应的符号中，并通过UL_MAP信道(上行链路映射信道)发送给用户终端。终端接收UL_MAP信道的调度信息，在相应的信道上进行业务数据的发送。
由于现有的任意两个基站之间的干扰功率，由于随着距离的增加，落入的干扰基站数量的增多，该干扰功率会进一步增加。
为了解决802.16TDD系统中基站之间的同频干扰问题，本发明公开了一种基站间同频干扰规避方法和装置，其基本思想是：确定将有可能存在较大干扰功率的时隙对应的符号，在资源分配时，将该符号排除在外。由此可以规避各基站之间的同频干扰。
为了本领域技术人员理解本发明技术方案，下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
请参考图2，为本发明基站间同频干扰规避方法的实施例一的流程图。
包括以下步骤：
步骤S101：周期性测量上行各个子信道同频干扰功率。
基站采用一个长度为N个符号(典型值为1个符号)的滑动窗来计算各个子信道同频干扰功率，对该滑动窗内的干扰功率Pe进行评估，该滑动窗以上行时隙的第一个符号位置为起点，以步长Step(典型值为1个符号)滑动，该步长可以根据网络实际情况和用户需求进行调整。
如图3所示，为平均干扰功率Pe和时间偏移Tk的曲线图，根据前面的原理描述(如上面表1里面的内容，随着符号数目越靠后，干扰功率越低)，通常情况下，该曲线为单调递减的曲线。
该曲线的横坐标为时隙t，纵坐标为平均干扰功率Pe，所述时隙与上行符号一一对应。
当干扰功率Pe小于预先设置的门限值Pthd时，滑动窗停止滑动，形成保护窗，保护窗的起点为上行时隙的第一个符号，其终点为上行时隙中干扰功率Pe等于预设门限PThd的时隙对应的符号。
步骤S102：将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域。
将保护窗内的时隙对应的符号确定为保护符号Protection Zone(保护符号域)。
步骤S103：在进行资源调度和分配时，将所述保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
由于保护符号域中的符号对应时隙的干扰功率都比较大，超过预先设置的门限，所以为了减小干扰，保证通信质量，将保护符号域中的符号确定为不可用的资源，在通过UL_MAP(上行链路映射)对用户终端进行调度和资源分配时，不将该保护符号域中的符号计算在内，则将所述保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
如图3所示，当基站测量到的上行干扰功率在滑动窗偏移Tk处低于Pthd，则设定保护符号域为0-Tk时隙对应的上行符号1-M。
上述实施例通过计算各时隙的干扰功率，将干扰功率高于预先设置的门限的时隙对应的上行符号确定为不可用资源，在资源分配时，将该上行符号排除，由此可以减小其他基站的同频干扰。
需要说明的是，根据实验和实际运作情况表明，一些信道上的信息错误会对系统性能带来比较严重的影响，例如，UL ACK信道上信息错误将会导致基站错误的判断是否应该重新传输数据包，造成系统性能的下降和吞吐率的降低。
因此，为了在上述实施例的基础上进一步保证系统性能稳定，在进行资源调度和配置的时候，将一些对系统性能影响较大的信道如UL_ACK(上行信道响应)信道、UL Ranging(测距)信道以及UL CQI(信道质量指示)信道确定为关键信道，并将所述关键信道配置在上行时隙靠后的符号上。减小了关键信道出现信息错误的概率，保证了系统性能稳定。
另外，需要补充说明的是，本实施例还可以和其他一些降低基站间干扰的常规方法(如天线下倾)结合使用，进一步降低基站间的同频干扰。
为了本领域技术人员对本发明技术方案有更加清楚的了解，下面以802.16eTDD系统为例，对本发明进行进一步的详细描述。
请参考图4，为本发明基站间同频干扰规避方法的实施例二的流程图。
具体包括以下步骤：
步骤S201：将UL Ranging信道、UL_ACK信道和UL_CQI信道配置到靠后的符号上。
步骤S202：基站测量上行同频干扰功率。
步骤S203：根据测量结果，将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域。
步骤S204：在进行资源配置的时候，将保护符号域排除。
基站资源配置信息通过UL_MAP信道发送给终端。终端通过搜索导频信道信号，得到UL Ranging信道位置。
终端开机后，在网络支持的频点上，搜索导频信道信号，得到主载波频点UL Ranging信道位置，并通过读取UL_MAP信道信息，得到UL_ACK和UL_CQI信道所在位置，之后，终端在经过调度配置的资源上进行业务数据传输。
本发明实施例利用上行时隙中靠后时隙对应符号发生较大干扰的概率较小的特点，将一些比较重要的信道，或者说将一些对系统性能有较大影响的信道配置到上行时隙靠后时隙对应的符号上，减小系统性能被影响的概率。
本发明同时还公开了一种控制装置，请参考图5，为本发明控制装置的实施例一的结构示意图。
该控制装置包括：测量单元101、确定单元102和调度配置单元103，其中，所述测量单元101用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率，所述确定单元102用于确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域，所述调度配置单元103用于将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
下面介绍一下本装置的工作原理和工作过程：
测量单元101周期性地测量上行各个子信道的同频干扰功率，所述确定单元102根据所述测量单元101的测量结果，确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域，所述保护符号域中的符号就是不可用的符号，并将结果提供给调度配置单元103，该调度配置单元103根据所述结果，在对用户终端进行资源调度和配置时，将所述保护符号域中的符号排除在外，也就是不将所述保护符号域中的符号作为进行调度和配置的资源。
所述确定单元102设置一个长度为N个符号的保护窗，如图3所示，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率Pe等于预设门限PThd的时隙对应的符号。
所述预设门限PThd可以根据网络实际情况或用户需求进行调整。
上述实施例通过计算各时隙的干扰功率，将干扰功率高于预先设置的门限的时隙对应的符号确定为不可用资源，在资源分配时，将该符号排除，由此可以减小其他基站的同频干扰。
需要说明的是，经过大量实验表明，一般情况下，上行时隙靠后的符号的干扰功率较低，或者说上行时隙靠后的时隙对应的符号的发生较大干扰的概率较小，所以，为了进一步保证系统性能，保证通信质量，调度配置单元103在进行资源配置的时候，可以将一些关键信道(对系统性能影响较大的信道)如UL_ACK(上行信道响应)信道、UL Ranging(测距)信道以及ULCQI(信道质量指示)信道配置在上行时隙靠后的符号上。
本发明同时还公开了一种基站设备，该基站包含控制装置，该控制装置包括测量单元101、确定单元102和调度配置单元103，其中，所述测量单元101用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率，所述确定单元102用于确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域，所述调度配置单元103用于将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。该控制装置的示意图请参考图5。
该基站的控制装置的工作过程和工作原理已经在上述控制装置部分有详细描述，再此不再赘述。
本发明实施例通过计算各时隙的干扰功率，将干扰功率高于预先设置的门限的时隙对应的符号确定为不可用资源，在资源分配时，将该符号排除，由此可以减小其他基站造成的同频干扰。
并且，利用本发明实施例，无需修改现有的技术标准，容易实现。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基站间同频干扰规避方法，其特征在于，包括：
周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域；
在进行资源调度和分配时，将所述保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下步骤将干扰功率超过预设门限的时隙对应的符号归属于保护符号域：
设置保护窗，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号；
将保护窗内的时隙对应的符号归属于保护域符号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
确定对系统性能影响较大的信道为关键信道；
在对用户终端进行调度和资源分配时，将所述关键信道分配至上行时隙中靠后时隙对应的符号上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
确定对系统性能影响较大的UL_ACK信道、UL Ranging信道以及UL_CQI信道为关键信道；
在对用户终端进行调度和资源分配时，将UL_ACK信道、UL Ranging信道以及UL_CQI信道均分配至上行时隙中靠后时隙对应的符号上。
5.一种控制装置，其特征在于，包括：
测量单元，用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
确定单元，确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域；
调度配置单元，将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护符号域内的符号为保护窗内的符号，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设门限是根据网络情况和用户需求进行设定的。
8.一种基站设备，其特征在于，包括控制装置，该控制装置包括：
测量单元，用于周期性测量上行各个子信道同频干扰功率；
确定单元，确定干扰功率超过预设门限的时隙，将该时隙对应的符号归属于保护符号域；
调度配置单元，将上行时隙中该保护符号域之外的符号作为调度和分配的资源。
9.如权利要求7所述的基站设备，其特征在于，所述保护符号域内的符号为保护窗内的符号，该保护窗的起点为上行时隙的第一时隙对应的符号，该保护窗的终点为上行时隙中干扰功率等于预设门限的时隙对应的符号。
10.如权利要求9所述的基站设备，其特征在于，所述预设门限是根据网络情况和用户需求进行设定的。
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