CN101388697A - 一种ofdm系统中邻区干扰随机化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交频分复用系统中邻区干扰随机化的方法，属于OFDM系统领域。该方法包括：基站根据小区所在小区组的标识、及小区在组内的标识为小区用户分配频率资源块，使相邻的n个小区的使用的频率资源块的起始位置各不相同；所述n为一个频率资源块中子载波的个数。本发明方法以

个小区组为一个基本单位，使该基本单位内的各小区使用的RB的起始位置各不相同；本发明的优化方案还能使各小区组内各小区使用的RB的起始位置最大程度的错开，分属于不同小区组的小区RB起始位置也尽量的错开，从而能够最大程度的对邻区干扰进行随机化；本发明的优化方案中，RB的起始位置随时间进行跳频变化，从而改进系统的抗干扰性能；同时，本发明方法不需要增加额外的信令开销。

Description

一种OFDM系统中邻区干扰随机化的方法

技术领域

本发明属于OFDM系统，特别涉及一种正交频分复用OFDM系统中邻区干扰随机化的方法。

背景技术

随着移动通信系统的发展，对数据传输速率要求越来越高，因此基于并行多载波多址接入技术在移动通信系统中的应用势在必行。正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种常见的多载波调制技术，适用于多径传输所引起的频率选择性衰落较为严重的宽带信道上的高速数据传输，具有均衡简单，且能使用快速傅立叶变换(FFT：Fast FourierTransform)实现对基带信号的调制和解调，从而具有收发信机成本低等优点。在未来的宽带无线通信系统中，世界各大公司均提出基于OFDM为物理层核心技术的演进，其中3GPP组织在基于OFDM为多址接入的演进项目LTE(Long Term Evolution)中，提出峰值数据传输速率要求的同时，也要求小区内和小区边缘的平均传输速率比Release6的HSUPA/HSDPA提高3～4倍。

OFDM系统对频率资源的分配和调度通常是以一个资源块(RB：Resource Block)作为基本单位的，其中一个RB在频率上由多个子载波组成。OFDM系统是频谱利用率接近或等于1的系统，在一个小区内基站分配不同的RB来支持多个用户的多址接入，所以能够克服小区内干扰，但位于本小区边缘处的用户有可能和相邻小区边缘处的用户被各自所属的基站调度使用相同的RB，这时将会造成邻区干扰。由于这种干扰在相邻小区用户分配到相同RB上时最强，如图1所示，第1小区内第1用户、第2用户分别与第2小区内第3用户、第4用户之间的子载波发生了碰撞，即基站向第1小区内第1用户与第3用户，第2用户与第4用户分配RB所占的子载波起始位置相同。而当分配给当前小区的RB在邻小区未作分配时干扰最弱，所以干扰的波动性很大，会对基于信干噪比SINR的调度算法带来很大的负面影响。

通常降低这种邻区干扰的办法是使用小区间的干扰协调算法，但使用干扰协调算法往往具有复杂度大和成本高的缺点。另一种降低邻区干扰的方法是干扰消除。该方法需要使用特殊的技术把干扰估计出来，然后加以消除，因此复杂度高和需要一些特殊资源(如天线)是其主要缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种OFDM系统中邻区干扰随机化的方法，从而在不增加成本的同时，简单实用地实现邻区干扰随机化。

为了解决上述问题，本发明提供了一种正交频分复用系统中邻区干扰随机化的方法，该方法包括：基站根据小区所在小区组的标识、及小区在组内的标识为小区用户分配频率资源块，使相邻的n个小区的使用的频率资源块的起始位置各不相同；所述n为一个频率资源块中子载波的个数。

上述方法具体可以分为以下步骤：

A、基站获取各小区组标识Z及小区组内各小区的组内标识Y；

B、基站根据小区组标识Z及小区的组内标识Y确定各小区所占频率段的起始位置X：

其中表示向下取整，mod表示取余，c为各小区组内小区的个数；

C、基站按照所述频率段的起始位置向相应小区分配频率资源。

其中步骤C后还包括：各小区的用户获取本小区所在小区组的标识z及本小区的组内标识Y后，根据所在小区组的标识Z和本小区的组内标识Y确定其接收频率资源块的频率段的起始位置X：

然后在所述频率段的起始位置上接收频率资源。

上述方法也可以采用以下步骤：

A、基站获取各小区组标识Z及该小区组内各小区的组内标识Y；

B、基站根据小区组标识Z、小区的组内标识Y、各小区所占频率段的起始位置随时间跳频的最小周期T，确定t时刻各小区所占频率段的起始位置X：

其中

表示向下取整，mod表示取余，c为各小区组内小区的个数；

C、基站按照所述频率段的起始位置向相应小区用户分配频率资源。

其中步骤C后还包括：

各小区的用户获取本小区所在小区组的标识Z及本小区的组内标识Y后，根据所在小区组的标识Z、本小区的组内标识Y和当前时刻t确定本小区接收频率资源块的频率段的起始位置X；然后在所述频率段的起始位置上接收频率资源；所述

上述步骤B中，当t＝0时，各小区所占频率段的起始位置X为：

本发明方法以

个小区组为一个基本单位，n为一个频率资源块所包含的子载波个数，c为一个小区组内所包含的小区的个数，通常c为3，也就是说以n个小区为一个基本单位，使该基本单位内的各小区使用的RB的起始位置各不相同；本发明的优化方案还能使各小区组内各小区使用的RB的起始位置最大程度的错开，分属于不同小区组的小区RB起始位置也尽量的错开，从而能够最大程度的对邻区干扰进行随机化；本发明的优化方案中，RB的起始位置随时间进行跳频变化，可使随机化程度进一步提高，从而改进系统的抗干扰性能；同时，由于各小区RB的起始位置与其小区组内ID和小区组ID以及相对时间存在固定的映射关系，因此可以不需要增加额外的信令开销。

附图说明

图1 是现有技术中基站向不同小区在相同频率段分配RB的示意图；

图2 是采用本发明技术方案的实施例1中基站向不同小区分配不同起始位置RB的示意图。

图3 是本发明的方法的具体实施流程图；

图4 是采用本发明技术方案的实施例2的基于跳频实现邻区干扰随机化的示意图；

图4(a) 是跳频时刻t＝0时基站向各小区分配RB起始位置的示意图；

图4(b) 是跳频时刻t＝T时基站向各小区分配RB起始位置的示意图。

具体实施方式

本发明的主要构思是，以

个小区组为一个基本单位，通常c为3，保证该基本单位内的各小区使用的RB的起始位置各不相同，并且一个小区组内各小区使用的RB的起始位置也最大程度的错开，分属于不同小区组的小区RB起始位置也尽量的错开，能够最大程度的对邻区干扰进行随机化；本发明的优化方案还通过RB的起始位置随时间进行跳频变化来进一步改进系统的抗干扰性能。

本发明是建立在现有技术中小区分组的基础上的，相邻小区的组ID也相邻。保证

个小区组为一个基本单位内的各小区使用的RB的起始位置各不相同，是根据小区组内ID以及小区所在的小区组ID来确定RB起始位置，若小区的小区组内ID为Y，如Y＝0，1或2；小区所在的小区组ID为Z，如Z＝0，1，...，或169；RB的起始位置设为X，由于一个RB由n个子载波组成，所以X的变化范围是[0，n-1]。X的确定方法可以如下所述：

式中

表示向下取整，c为小区组内小区数目，通常为3。

进一步，RB的起始位置X可以随时间进行跳频。若当前相对时间为t，该相对时间可以相对某一固定时间，如系统开机时间等，定义

其中T是RB起始位置随时间跳频的最小周期，根据信道传输的实际情况来确定，令

则X的确定方法如下所述：

当t＝0时，上式可简化为：

由于i必然小于

因此

的值为(i+1)；由此可知当t＝0时，式(2)等同于式(1)。

下面结合附图，对本发明采用的技术方案作进一步详细说明。

实施例1，基站向相邻小区分配的RB所占频率段的起始位置不同从而实现邻区干扰随机化的方法。

如图2所示，第1、2小区为相邻小区，每个RB由12个子载波组成，针对第1小区，基站向其第1用户分配了3个连续的RB，且RB所占频率段的起始位置为第0个子载波，基站向其第2用户分配了1个RB，且RB所占频率段的起始位置为第48个子载波；而针对第2小区，基站向其第3用户分配了2个连接的RB，且RB所占频率段的起始位置为第18个子载波，基站向其第4用户分配了1个RB，且RB所占频率段的起始位置为第54个子载波，由此实现了邻区干扰随机化。

如图3所示，上述方法具体包括以下步骤：

步骤一、基站分别获取第1、2小区的小区组ID及小区组内ID；

步骤二、基站分别根据第1、2小区的小区组ID、小区组内ID以及RB中子载波的个数信息，由下式确定向第1、2小区用户分配RB所占频率段的起始位置：

其中，表示向下取整，本实施例中c为3；mod表示取余；Y为小区的小区组内ID，Y＝0，1或2；Z为小区所在的小区组ID，Z＝0，1，...，或169；X为RB的起始位置，由于一个RB由n个子载波组成，所以X的变化范围是[0，n-1]。

步骤三、基站按照步骤2所确定的RB所占频率段的起始位置分别向第1、2小区的用户分配频率资源；

按照上述步骤分配，就可以实现邻近小区的干扰随机化；相应的，用户按照下列步骤来接收频率资源：

步骤四、第1、2小区的用户分别获取其所在小区组标识及其小区的组内标识后，结合RB中子载波的个数信息，确定其接收频率资源块的频率段的起始位置，计算方法同步骤二。

步骤五、第1、2小区的用户在所述频率段的起始位置上接收频率资源。

实施例2，OFDM系统中基于跳频实现邻区干扰随机化的方法，该方法通过各小区分配RB相对起始位置的变化来实现邻区干扰随机化，从图4中可以看出RB起始位置随时间跳频后，一个小区组内的三个小区的RB起始位置的间隔未变，改变的是小区组间的RB起始位置的间隔，图中一个六边形表示一个小区组，每个六边形又分为三个部分，每部分代表一个组内小区，每部分中的数字表示该小区的RB所占子载波的起始位置。如图4(a)中的最小RB起始位置间隔发生在小区组ID为3与小区组ID为4的相邻小区，它们RB的起始位置分别是第7个子载波和第8个子载波，间隔为1个子载波；经过一次RB起始位置跳频，即一个周期T后，如图4(b)，这两个小区的RB起始位置分别变为第6个子载波和第9个子载波，其RB起始位置的间隔变为了3子载波，由此实现了邻区干扰的随机化。其中跳频周期T由信道传输的实际情况决定，可以按现有技术确定。

下面针对小区组ID为2，小区组内ID为1的小区，具体描述一下基站在一个最小跳频周期内改变向其分配RB所占频率段的起始位置的过程，该过程包括以下步骤：

步骤1：t＝0时刻，基站获取该小区的小区组ID为2及小区组内小区ID为1；

步骤2：基站根据小区组ID、小区组内各小区ID以及RB中子载波的个数信息，由下式确定向该小区用户分配频率资源块所占频率段的起始位置：

式中，

表示向下取整，mod表示取余，

T为频率资源块所占频率段的起始位置随时间跳频的最小周期，

Z为小区组标识，X为t时刻频率资源块所占频率段的起始位置Y为小区标识，n为频率资源块中子载波的个数，c为小组内小区数，本实施例中为3；

本实施例中，n为12，将各参数代入上式，得到i＝mod(2，4)＝2

X＝mod((2+1)*1，4+1)+1*4-1＝6

此时，基站向该小区的相邻小区分配RB所占频率段的起始位置，如图4(a)所示。

步骤3：基站按照步骤2所确定的RB所占频率段的起始位置向该小区用户分配频率资源；

步骤4：该小区用户获取其所在小区组标识及其小区标识后，结合RB中子载波的个数信息，确定其在t＝0时刻接收频率资源块的频率段的起始位置，方法同步骤2；

步骤5：该小区用户在上述频率段的起始位置上接收频率资源；

步骤6：t＝T时刻，基站重新确定向该小区用户分配频率资源块所占频率段的起始位置，如下式所示：

X＝mod((2+1)*2，4+1)+1*4-1＝4；

T时刻，基站向该小区的相邻小区分配RB所占频率段的起始位置，如图4(b)所示。

步骤7：基站按照步骤6所确定的RB所占频率段的起始位置向该小区用户重新分配频率资源；

步骤8：小区用户获取其所在小区组标识及其小区标识后，结合RB中子载波的个数信息，确定其在t＝T时刻接收频率资源块的频率段的起始位置，方法同步骤6；

步骤9：该小区用户在上述频率段的起始位置上接收频率资源。

熟悉本技术领域的人员应理解，以上所述仅为本发明的简单实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明作等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (6)

1、一种正交频分复用系统中邻区干扰随机化的方法，其特征在于，包括：基站根据小区所在小区组的标识、及小区在组内的标识为小区用户分配频率资源块，使相邻的n个小区的使用的频率资源块的起始位置各不相同；所述n为一个频率资源块中子载波的个数。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

A、基站获取各小区组标识Z及小区组内各小区的组内标识Y；

B、基站根据小区组标识Z及小区的组内标识Y确定各小区所占频率段的起始位置X：

其中

表示向下取整，mod表示取余，c为各小区组内小区的个数；

C、基站按照所述频率段的起始位置向相应小区分配频率资源。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C后还包括：各小区的用户获取本小区所在小区组的标识Z及本小区的组内标识Y后，根据所在小区组的标识Z和本小区的组内标识Y确定其接收频率资源块的频率段的起始位置X：

然后在所述频率段的起始位置上接收频率资源。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：

A、基站获取各小区组标识Z及该小区组内各小区的组内标识Y；

B、基站根据小区组标识Z、小区的组内标识Y、各小区所占频率段的起始位置随时间跳频的最小周期T，确定t时刻各小区所占频率段的起始位置X：

其中

表示向下取整，mod表示取余，c为各小区组内小区的个数；

C、基站按照所述频率段的起始位置向相应小区用户分配频率资源。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C后还包括：

各小区的用户获取本小区所在小区组的标识Z及本小区的组内标识Y后，根据所在小区组的标识Z、本小区的组内标识Y和当前时刻t确定本小区接收频率资源块的频率段的起始位置X；然后在所述频率段的起始位置上接收频率资源；所述

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，当t＝0时，各小区所占频率段的起始位置X为：

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