CN101697628A - 一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法。该方法包括：宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户上报的某些测量值或者反馈值或者测量值和反馈值的某种组合值的取值范围，把宏蜂窝用户划分不同地理区域；根据不同的地理区域，对宏蜂窝用户和家庭基站用户区分策略进行资源分配、划分或调整基站发射功率；根据宏蜂窝用户在某频率资源上测量的干扰强度，对属于不同地理区域的宏蜂窝用户采用不同的资源分配准则来调整干扰家庭基站或者该宏蜂窝用户的频率资源或者基站端的发射功率。通过使用本发明，可以使得宏蜂窝和家庭基站整体的性能之和达到最优。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法。
背景技术
为了提高室内覆盖，家庭基站(也称为：Femto，Femto Cell，Home NodeB，或者Home eNodeB)成为发展热点。属于同一运营商的宏蜂窝和家庭基站可能共享某一频段，或者采用频率复用方式(家庭基站使用宏蜂窝频段的一部分)工作。如何联合动态地分配宏蜂窝和家庭基站的频率资源和功率就成为一个问题。
在现有的有关宏蜂窝和家庭基站的资源分配的方法中，大多没有考虑整体的性能和系统动态变化等因素。为了减小宏蜂窝和家庭基站之间的干扰，增加资源分配的灵活性，提高网络的整体性能，本发明提出了一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法。通过综合考虑用户位置信息、频带干扰状况以及两个网络的整体性能变化等因素，本发明对宏蜂窝和家庭基站采用区分的资源分配策略、进行联合动态资源分配和功率调整等手段，在兼顾单系统性能的同时，提高了网络的整体性能。
发明内容
本发明的实施例提供一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法，用于减小系统间干扰，提高网络整体性能。本发明提出的方法的具体实现步骤包括：
步骤一：宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户上报的某些测量值或反馈值或测量值和反馈值的某种组合值，来确定不同等级的地理区域的量化门限。
其中，测量值可以是宏蜂窝用户测量到的参考信号或者导频信号或者其他类似功能信号的信号强度。反馈值可以是路径损耗值等，路径损耗值可以通过宏蜂窝基站广播的参考信号或者导频信号强度和测量到的相应信号强度得到。
步骤二：宏蜂窝基站根据不同等级的地理区域的量化门限，根据不同地理区域判定准则，将宏蜂窝用户划分为N(N＞＝2)个区域。例如宏蜂窝用户上报的路径损耗值低于某一门限，则该用户划分到区域一，高于该门限的用户划分到区域二。
步骤三：宏蜂窝用户测量在自己所用频率资源上的干扰强度，把测量结果与预设的门限的比较结果上报宏蜂窝基站。若该干扰值低于门限值，则宏蜂窝不发送调整命令，即宏蜂窝用户可以继续使用该频率资源。若该干扰值高于门限值并且持续时间超过一定时长限制，则宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户所属的不同地理划分区域采用不同的资源分配准则，对宏蜂窝用户或对宏蜂窝用户造成主要干扰的家庭基站，进行动态资源划分或功率调整。
其中，根据不同地理区域的资源分配准则包括：
由不同地理区域准则，对于相对靠近宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，资源分配的准则是优先保护宏蜂窝用户。具体的：
对于上报的干扰值高于预设门限值并且持续时间超过一定时长限制的宏蜂窝用户，该宏蜂窝用户可以周期性测量附近家庭基站的参考信号或者导频信号强度。该用户收集并记录信号强度在某一门限之上的家庭基站的身份信息，例如家庭基站Identifier(ID)，或者该家庭基站ID和其所属的家庭基站网关的ID。该宏蜂窝用户将该干扰较强的家庭基站的信息上报宏蜂窝基站。宏蜂窝基站接收到该信息后通过X2接口或S1接口或者其它具有类似功能的接口通知这个家庭基站降低发射功率，或禁止这个家庭基站使用这部分频率资源，或要求家庭基站调整到其他频率资源上。
由不同地理区域准则，对于相对远离宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，资源分配的准则是优先保护家庭基站用户。具体的：
此种情况下，宏蜂窝基站需要先通过一定的方法判断出该宏蜂窝用户的主要干扰源。
对于上报的干扰值高于预设门限值并且持续时间超过一定时长限制的宏蜂窝用户，该宏蜂窝用户可以周期性测量附近家庭基站的参考信号或者导频信号强度。该用户收集并记录信号强度在某一门限之上的家庭基站的身份信息，例如家庭基站Identifier(ID)，或者该家庭基站ID和其所属的家庭基站网关的ID。
宏蜂窝基站接收到该信息后通过X2接口或S1接口或者或其它具有类似功能的接口通知这个家庭基站调整其参考信号或者导频信号强度，然后再次发送命令给宏蜂窝用户要求其再次测量并上报测量的干扰值。
在家庭基站提高其参考信号或者导频信号强度的情况下，若此次宏蜂窝用户上报的测量干扰值大于原来上报的干扰值，并且其差值超过一定门限，则宏蜂窝基站判定该宏蜂窝用户的主要干扰来自于家庭基站。
若宏蜂窝用户再次上报的测量干扰值和原来上报的干扰值相差不超过规定门限，并且在宏蜂窝基站M次通知家庭基站调整(提高M次或者降低M次)参考信号或者导频信号强度中，宏蜂窝用户上报的干扰值和原来的上报干扰值相比其差值都不超过规定门限，则宏蜂窝基站判定该宏蜂窝用户的主要干扰来自于其他宏蜂窝基站。
根据前述的确定主要干扰的方法，如果主要干扰来自于家庭基站，则需要根据所处的地理区域，保护家庭基站所服务的家庭用户性能，具体的：
限制该宏蜂窝用户使用当前的全部频率资源，或根据不同的地理区域准则，调整该宏蜂窝用户当前使用的部分频率资源或降低宏基站在这部分资源上的发射功率。
根据前述的确定主要干扰的方法，如果主要干扰来自于其他宏蜂窝基站，此时需要通过宏蜂窝基站之间的干扰协调等技术来减小干扰。
在宏蜂窝基站判定出干扰源并做出决策后，宏蜂窝基站通过X2接口或S1接口或者其它具有类似功能的接口通知该家庭基站恢复原来的参考信号或者导频信号强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中提供的下行动态资源分配方法的流程图；
图2是本发明实施例中提供的不同地理区域划分下的一个区域示意图；
图3是本发明实施例中提供的不同地理区域划分下的另外一个区域示意图；
图4是本发明实施例中提供的宏蜂窝用户在路径损耗值较小区域内动态资源分配的流程图；
图5是本发明实施例中提供的在路径损耗值较小区域内优先保护宏蜂窝用户的流程图；
图6是本发明实施例中提供的宏蜂窝用户在路径损耗值较大区域内动态资源分配的流程图；
图7是本发明实施例中提供的在路径损耗值较大区域内优先保护家庭基站用户的流程图；
图8是本发明实施例中提供的宏蜂窝用户判断主要干扰源是否为家庭基站的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供了一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法，如图1所示，包括：
宏蜂窝用户根据接收的宏蜂窝基站的导频信号或参考信号的强度，把测量值或反馈值或测量值和反馈值的某种组合值上报给宏蜂窝基站。宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户上报的路径损耗值，把宏蜂窝用户划分在不同的地理区域，形成地理区域准则。宏蜂窝用户测量所使用频率资源上的干扰信号强度，判断干扰强度是否超过预设门限并上报判断结果。如果干扰强度超过预设门限值，宏蜂窝根据宏蜂窝用户所在地理区域的资源分配准则，确定资源调整方法。
以下结合具体的应用场景，对本发明中根据地理位置信息进行动态资源分配方法的具体实施方式进行说明。
本发明的应用场景中，根据宏蜂窝用户在宏蜂窝基站中的地理位置和干扰信号的测量结果，采用动态频率划分或功率调整等技术。以下分别对宏蜂窝用户处于路损较小的地理区域和处于路损较大的地理区域两个典型情况进行说明。
首先介绍宏蜂窝服务区域内地理区域的基本划分方法。
宏蜂窝地理区域如图2所示。其中，图中标示了理想宏蜂窝基站覆盖区域和相邻地理区域分界线。根据宏蜂窝基站服务的宏蜂窝用户上报的路径损耗值范围，把宏蜂窝覆盖区域划分为若干地理区域。例如：宏蜂窝基站将宏蜂窝基站的覆盖区域划分为两个区域，内圈区域和外圈区域：
(1)内圈区域为离宏蜂窝基站地理上较近或者用户到基站的路径损耗值较小的区域，如图2所示；或
(2)外圈区域为离宏蜂窝基站地理上较远或者用户到基站的路径损耗值较大的区域，如图3所示。
(一)宏蜂窝用户处于路径损耗值较小的地理区域内的动态资源分配。
以下介绍宏蜂窝用户处在路径损耗值较小的地理区域内的动态资源分配方法。
本发明的实施例中，基站侧设备根据用户上报的路损和地理区域信息，对位于路损较小的地理区域内的宏蜂窝用户进行动态资源分配。具体的流程如图4所示，位于宏蜂窝中路径损耗较小的地理区域内的宏蜂窝用户，如果检测到相邻家庭基站发射较强的干扰信号，该宏蜂窝用户将该家庭基站的ID上报给宏蜂窝基站，在这种情况下，根据不同地理区域内的资源划分准则，宏蜂窝基站采取优先保护宏蜂窝用户性能的措施。
以下介绍宏蜂窝基站优先保护宏蜂窝用户性能的措施，如图5所示，宏蜂窝用户首先测量相邻家庭基站的导频信号或参考信号强度，宏蜂窝用户记录并上报导频信号或参考信号强度高于预设门限的家庭基站的ID和相关频带信息。宏蜂窝基站通过X2接口或S1接口或其它具有类似功能的接口通知被上报的家庭基站，避免使用当前频带或者通过降低发射功率将频带内的干扰值降至干扰门限之下。
(二)宏蜂窝用户处于路径损耗值较大的地理区域内动态资源分配。
以下介绍宏蜂窝用户处在路径损耗值较大的地理区域内的动态资源分配方法。
本发明的实施例中，基站侧设备根据用户上报的路损和地理区域信息，对位于路损较大的地理区域内的宏蜂窝用户进行动态资源分配。具体的流程如图6所示，位于宏蜂窝中路径损耗较大的地理区域内的宏蜂窝用户，首先判断其主要干扰源是来自相邻家庭基站还是来自相邻的宏蜂窝基站。
以下说明宏蜂窝用户判断相邻家庭基站是否为干扰源的方法，如图7所示。
宏蜂窝用户检测到家庭基站的干扰值高于预设门限值并且持续时间超过一定时长限制，该宏蜂窝用户可以周期性或多次测量附近家庭基站的参考信号或者导频信号强度，记录并上报导频强度高于预设门限的家庭基站的Identifier(ID)，或者该家庭基站ID和其所属的家庭基站网关的ID。
在测量期间，宏蜂窝基站可以通过X2接口或S1接口或其它具有类似功能的接口，通知被上报的家庭基站调整发射功率(如提高发射功率)。此时宏蜂窝用户再次测量该家庭基站的干扰信号强度，并判断该家庭基站干扰信号强度的增加幅度是否超过预定增加门限，宏蜂窝用户上报测量值的判断结果。当家庭基站干扰信号的强度增加幅度超过预定增加门限，宏蜂窝基站判断该家庭基站为主要干扰源，否则判断宏蜂窝用户的主要干扰源是其他宏蜂窝基站。
如果宏蜂窝用户确定相邻家庭基站不是主要干扰基站，则相邻宏蜂窝基站为主要干扰基站，需要采取宏蜂窝之间的干扰协调技术，由于宏蜂窝间的干扰协调技术不是本发明提出和关注的方向，在此不做详细说明。如果宏蜂窝用户检测到相邻家庭基站在调度频带上产生较强的干扰，采取优先保护家庭基站用户性能的措施。
以下介绍宏蜂窝基站采取的优先保护家庭基站用户性能的措施，如图8所示，宏蜂窝用户根据宏蜂窝基站的指示，测量频带内的干扰信号的强度。宏蜂窝基站确定主要干扰源是相邻家庭基站之后，宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户上报的干扰频带范围，可以采取限制该宏蜂窝用户使用该家庭基站使用的部分或全部频带资源，或者降低发射功率等措施，来减少宏蜂窝基站对家庭基站的干扰。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
Claims (7)
1.一种宏蜂窝和家庭基站混合网络中下行链路动态资源分配的方法，其特征在于，包括：
宏蜂窝用户根据接收到的主服务基站的导频信号或者参考信号的能量，把某些测量值或反馈值或测量值和反馈值的某种组合值上报给基站。
宏蜂窝基站根据所属宏蜂窝用户的上报的反馈值，根据不同地理区域判定准则，把宏蜂窝用户划分在不同的地理区域。
宏蜂窝基站指示宏蜂窝用户测量某指定频带内的干扰信号强度，宏蜂窝用户判断该测量值是否超过预定门限，并将该测量值与预定门限的判断结果反馈至宏蜂窝基站。
宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户所在的地理区域，根据不同地理划分区域的资源分配准则，采取不同的资源分配方法。
宏蜂窝基站根据不同地理区域划分，在采用不同的频率、功率资源分配方法时，区分是优先保护宏蜂窝用户，或是优先保护家庭基站用户。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，宏蜂窝基站划分服务范围为不同等级的地理区域。宏蜂窝基站根据宏蜂窝用户上报的测量值或反馈值或测量值和反馈值的某种组合值，将宏蜂窝基站覆盖区域划分为若干不同等级的地理区域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，宏蜂窝用户测量指定频带内的干扰信号的强度，根据宏蜂窝基站指示对超过预设干扰门限的基站进行周期性测量或者多次测量，并将干扰测量结果上报给宏蜂窝基站。宏蜂窝基站根据上报的测量结果，并根据宏蜂窝用户所在地理区域的资源分配准则，确定宏蜂窝用户的资源分配方法。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，不同地理划分区域的资源分配准则，包括：
对于相对靠近宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，资源分配准则是主要优先保护宏蜂窝用户；对于相对远离宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，资源分配的准则是主要优先保护家庭基站用户。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于相对靠近宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，宏蜂窝用户可以根据宏蜂窝基站指示进行周期性或多次测量，把干扰值高于预设门限并且持续时间超过一定时长限制的家庭基站Identifier(ID)或者该家庭基站ID和其所属的家庭基站网关的ID上报给宏蜂窝基站。宏蜂窝基站根据上报信息，执行宏蜂窝用户优先保护准则。包括：
宏蜂窝基站接收到宏蜂窝用户反馈的家庭基站的相关信息，通过X2接口或者S1接口或者其他具有类似功能的接口，通知这个家庭基站降低发射功率，或禁止这个家庭基站使用这部分频率资源，或要求家庭基站调整到其他频率资源上。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，相对远离宏蜂窝基站的宏蜂窝用户，需要首先判断主要干扰源的类型。包括：
宏蜂窝用户可以根据宏蜂窝指示信息周期性或多次测量附近家庭基站的参考信号或者导频信号强度。宏蜂窝用户收集并记录信号强度在某一门限之上的家庭基站的身份信息，宏蜂窝基站接收到该信息后，通过X2接口或S1接口或者其他具有类似功能的接口，通知这个家庭基站调整其参考信号或者导频信号强度，然后再次发送命令给宏蜂窝用户要求其再次测量并上报测量的干扰值。
在家庭基站调整其参考信号或者导频信号强度的情况下，若此次宏蜂窝用户上报的测量干扰值与原来上报的干扰值有相应的变化，并且其差值超过一定门限，则宏蜂窝基站判定该宏蜂窝用户的主要干扰来自于家庭基站。否则判断宏蜂窝用户的主要干扰来自其他宏蜂窝基站。
7.如权利要求4所述的优先保护家庭基站用户的方法，其特征在于，根据宏蜂窝用户的测量结果和对宏蜂窝用户产生主要干扰的家庭基站的判断结果，宏蜂窝基站将限制该宏蜂窝用户使用家庭基站使用的全部频率资源或者部分频率资源或者调整功率降低干扰。
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