CN101998415B - Td-lte系统干扰自避免的基站选址方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种TD-LTE(TD-SCDMA Long Term Evolution，TD-SCDMA长期演进)系统干扰自避免的基站选址方法，用于优化新基站的站址以规避新基站与潜在被干扰基站间的同频干扰。该方法包括：当需要建立和配置新基站时，获取各已部署基站的系统信息和配置情况，并根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站；根据潜在被干扰基站的信息(如覆盖范围、服务用户数、用户QoS需求等)确定各潜在被干扰基站的优先级，并根据各潜在被干扰基站的优先级生成潜在被干扰基站优先级列表；根据新基站对潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距；根据潜在被干扰基站优先级列表以及新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距确定新基站的选址区域。

Description

TD-LTE系统干扰自避免的基站选址方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种TD-LTE系统干扰自避免的基站选址方法。

背景技术

3G(第三代移动通信系统)的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统是B3G(Beyond Third Generation in mobile communication system，超三代移动通信系统)/4G(超四代移动通信系统)的重要标准之一，包括TDD(TimeDivision Duplexing，时分双工)和FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)两种模式。

其中，TD-LTE(TD-SCDMA Long Term Evolution，TD-SCDMA长期演进)系统作为TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)的延续，具有时分双工系统特有的配置频率灵活、支持上下行不对称业务、上下行信道互易性等优势。

在TD-LTE系统中，下行采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)技术，上行采用SC-FDMA(Single CarrierFrequency Division Multiple Access，单载波正交频分复用)技术，蜂窝小区内各个用户相互之间的干扰可忽略不计，但是多个蜂窝小区之间的同频干扰问题仍然存在。其中，TD-LTE系统的小区间同频干扰可以为：近距离的同频干扰、两个基站间的同频干扰等。

(1)TD-LTE系统内的近距离的同频干扰。该同频干扰是指相近(未必相邻)的两个或多个小区由于使用相同的时频资源块而发生的上/下行同频干扰。包括施扰小区的用户终端对受扰小区基站的上行干扰、施扰小区的基站对受扰小区的用户终端的下行干扰。由于该上/下行同频干扰为发生在相隔距离较近的多个小区之间，即可以将这类干扰统称为近端干扰，如图1所示的近端干扰场景示意图。

(2)两个基站间的同频干扰。其中，由于TD-LTE系统采用TYPE2的TDD帧结构，则可能发生两个基站间的同频干扰。如图2所示的远端干扰场景示意图。TDD帧结构的特殊子帧中包含三个特殊时隙，分别为DwPTS(下行导频时隙)、GP(保护间隔)，和UpPTS(上行导频时隙)。其中，GP位于UpPTS和DwPTS之间，用于避免一个小区内的上下行之间的交叉干扰。

具体的，当远处基站达到一定的基站高度级别，且存在“低空大气波导”现象(此时近似于自由空间传播，信号可以绕过地平面实现超视距传输)的情况下，对于施扰基站在DwPTS中大功率发射的下行信息，经过传播时延之后可能在受扰基站的上行接收时隙UpPTS到达，从而对受扰基站的上行信息接收产生影响。此时，由于施扰基站和受扰基站在地理位置上一般相隔较远，为了区别于近端干扰，可以将该远距离基站间的干扰称为远端干扰。

需要注意的是，为了支持不同尺寸的小区半径，TD-LTE系统中提供了多种特殊子帧长度的配置选项。例如，在常规CP(循环前缀)下，对应于最短GP长度的特殊子帧配置为DwPTS∶GP∶UpPTS＝11∶1∶2或DwPTS∶GP∶UpPTS＝12∶1∶1，对应于最长GP长度的特殊子帧配置为DwPTS∶GP∶UpPTS＝3∶10∶1。实际应用中，由远端干扰的成因可知，施扰基站小区和受扰基站小区的特殊子帧配置将直接影响到受扰基站受远端干扰的严重程度。

具体的，受扰基站小区相对于施扰基站小区的有效GP持续时间越长，发生远端干扰时两个基站间的距离越大，干扰功率也就越小。其中，有效的GP长度是从施扰基站小区DwPTS的结束时刻至受扰基站小区的GP的结束时刻，如图3所示的有效GP长度示意图。

现有技术中，在移动蜂窝通信系统中，基站的选址工作是基站前期建设的重要环节，在新基站的选址过程中，现有技术中考虑到了技术可行性、高安全性、网络覆盖需求、地形地貌状况、交通供电等因素，即综合考虑上述因素进行选址。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

现有技术中并没有考虑到TD-LTE系统将可能采用同频组网以提高频率利用率，因此，上述的TD-LTE系统的近端干扰和远端干扰问题将给系统的整体性能带来严重的影响。

发明内容

本发明提供一种TD-SCDMA长期演进TD-LTE系统干扰自避免的基站选址方法，以优化新基站的站址选取，并规避新基站与潜在被干扰基站间的同频干扰。

为了达到上述目的，本发明提供一种TD-LTE系统干扰自避免的基站选址方法，该方法包括以下步骤：

当需要建立和配置新基站时，获取各已部署基站的系统信息和配置情况，并根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站；

根据潜在被干扰基站的信息确定各潜在被干扰基站的优先级，并根据所述各潜在被干扰基站的优先级生成潜在被干扰基站优先级列表；

根据新基站对所述潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距；

根据所述潜在被干扰基站优先级列表以及所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距确定新基站的选址区域。

优选的，所述系统信息和配置情况包括以下一种或几种：射频参数、特殊子帧配置、基站覆盖范围，已部署基站的平均服务用户数、用户服务质量QoS需求；根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站，包括：

判断各已部署基站的系统信息和配置情况是否满足预设筛选准则F＝{Cell_i|r_i＞r_th∪N_i＞N_th}；其中：r_i为已部署基站对应小区的覆盖半径、N_i为已部署基站对应小区的平均服务用户数、r_th为预设小区覆盖半径阈值、N_th为预设平均服务用户数阈值；

如果满足，则确定对应的已部署基站为潜在被干扰基站，否则，确定对应的已部署基站不是潜在被干扰基站。

优选的，所述潜在被干扰基站的信息包括以下一种或几种：潜在被干扰基站的覆盖范围、平均服务用户数、用户QoS需求；

根据所述各潜在被干扰基站的优先级生成潜在被干扰基站优先级列表，包括：

按照潜在被干扰基站优先级从高至低的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表；或者，

按照潜在被干扰基站优先级从低至高的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表。

优选的，所述根据新基站对所述潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定潜在被干扰基站容许的上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id；

根据所述上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、基站覆盖范围确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max；

根据所述上行干扰功率门限Iu、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、特殊子帧配置判断是否可能发生远端干扰；

如果可能发生远端干扰，则确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max，并根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max、远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距；

如果不可能发生远端干扰，则根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距。

优选的，根据所述上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、基站覆盖范围确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max，包括：

根据所述Iu和公式P_UE+A_{UE_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d1_max1-R1)＝Iu(dBm)确定新基站和潜在被干扰基站的上行近端干扰发生区域的最大距离d1_max1；其中，P_UE为用户终端的最大发射功率，A_{UE_Tx}为用户终端的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，R1为新基站的最大覆盖范围，PL()为信号传播损耗函数；

根据所述Id和公式P_BS+A_{BS_Tx}+A_{UE_Rx}-PL(d1_max2-R2)＝Id(dBm)确定新基站和潜在被干扰基站的下行近端干扰发生区域的最大距离d1_max2；其中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{UE_Rx}为用户终端的接收天线增益，R2为潜在被干扰基站的最大覆盖范围，PL()为信号传播损耗函数；

根据所述d1_max1和d1_max2确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max为所述d1_max1和d1_max2中的最大值。

优选的，根据所述上行干扰功率门限Iu、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、特殊子帧配置判断是否可能发生远端干扰，包括：

根据新基站的特殊子帧配置和潜在被干扰基站的特殊子帧配置计算发生远端干扰的临界距离dth；

根据所述射频参数、以及公式I_BS-BS＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(dth)(dBm)计算在所述dth下新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值I_BS-BS；其中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL()为信号传播损耗函数；

根据所述I_BS-BS和所述Iu判断是否可能发生远端干扰；并当所述I_BS-BS大于所述Iu时，确定可能发生远端干扰，否则，确定不可能发生远端干扰。

优选的，所述确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max，包括：

确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min为发生远端干扰的临界距离dth；

并根据所述Iu和公式P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d2_max)＝Iu(dBm)计算新基站和潜在被干扰基站间的远端干扰发生区域的最大距离d2_max；其中：P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL()为信号传播损耗函数。

优选的，根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为新基站和潜在被干扰基站的间距大于d1_max；

根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max、远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为新基站和潜在被干扰基站的间距处于大于d1_max并小于d2_min的区间，或者，新基站和潜在被干扰基站的间距大于d2_max。

优选的，根据所述潜在被干扰基站优先级列表以及所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距确定新基站的选址区域，包括：

步骤a、确定新基站选址的覆盖区域为R；并设置潜在被干扰基站优先级列表索引i＝1，临时参量Ro_temp(0)＝R，潜在被干扰基站优先级列表的长度为N；

步骤b、判断i＝N+1是否成立，如果是，执行步骤g，否则，执行步骤c；

步骤c、从所述潜在被干扰基站优先级列表中选择第i个潜在被干扰基站，并以该选择的潜在被干扰基站的地理位置为参考点，获得满足该潜在被干扰基站低干扰间距的覆盖区域Si；

步骤d、更新临时参量Ro_temp(i)＝Ro_temp(i-1)∩Si；

步骤e、判断

是否成立，如果是，执行步骤g，否则，执行步骤f；

步骤f，更新潜在被干扰基站优先级列表索引i＝i+1，转到步骤b；

步骤g，获得基站的选址覆盖区域Ro＝Ro_temp(i-1)，结束流程。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明中，通过考虑TD-LTE系统内主要的两种小区间干扰(新基站对潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰)，对网络建设中新基站的选址进行指导，使得新基站和原有已部署基站之间的干扰得到有效抑制，从而能够提高系统的整体性能。

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为现有技术中近端干扰场景示意图；

图2为现有技术中远端干扰场景示意图；

图3为现有技术中有效GP长度示意图；

图4为本发明提出的一种基于TD-LTE系统的基站选址方法流程图；

图5为本发明应用场景下系统内已部署基站的地理位置示意图；

图6为本发明应用场景下利用低干扰间距约束条件指导具体的基站选址的示意图。

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。

本发明提出了一种基于TD-LTE系统的基站选址方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤401，当需要建立和配置新基站时，获取各已部署基站的系统信息和配置情况，并根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站。

其中，该步骤401进一步包括：

步骤4011，获取各基站的系统信息和配置情况。

其中，该系统信息和配置情况包括但不限于：各基站(潜在被干扰基站和新基站)的射频参数、特殊子帧配置、基站覆盖范围，已部署基站的平均服务用户数、用户QoS需求等。

上述射频参数包括但不限于：载频、带宽、天线增益、基站和用户终端的最大发射功率、用户占用的RB(Resource Block，资源块)数量等。

上述特殊子帧配置包括但不限于：DwPTS、GP、以及UpPTS的长度。

步骤4012，根据系统信息和配置情况以及预设筛选准则从已部署基站中选取所有符合条件的基站作为潜在被干扰基站。

其中，预设筛选准则是指潜在被干扰基站的小区覆盖半径或者平均服务用户数中至少有一项指标超过设置的阈值；包括但不限于：潜在被干扰基站celli需要满足公式(1)

F＝{Cell_i|r_i＞r_th∪N_i＞N_th}            公式(1)

在公式(1)中，r_i表示已部署基站celli对应小区的覆盖半径，N_i表示已部署基站celli对应小区的平均服务用户数，r_th表示预设的小区覆盖半径阈值(该阈值可以根据实际情况任意选择)，N_th表示预设的平均服务用户数阈值(该阈值可以根据实际情况任意选择)。

因此，通过获取各基站的系统信息和配置情况，即能够获知各基站的系统信息和配置情况是否满足预设筛选准则，当某基站的系统信息和配置情况满足预设筛选准则时，则将该基站作为潜在被干扰基站。

当然，在实际应用中，该预设筛选准则还可以进行调整，只要通过该预设筛选准则可以对系统信息和配置情况进行比较，并最终确定潜在被干扰基站即可。

步骤402，根据各潜在被干扰基站的信息确定各潜在被干扰基站的优先级，并根据该优先级生成潜在被干扰基站优先级列表。

其中，当确定了潜在被干扰基站之后，即可以根据各潜在被干扰基站的信息确定各潜在被干扰基站的优先级，并生成潜在被干扰基站优先级列表(例如，按照潜在被干扰基站优先级从高至低的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表、或者，按照潜在被干扰基站优先级从低至高的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表，本发明中以从高到低的顺序为例进行说明)。

本发明中，该各潜在被干扰基站的信息包括但不限于：各潜在被干扰基站的覆盖范围、平均服务用户数、用户QoS(Quality of Service，服务质量)需求等参数。

本发明中，该步骤402进一步包括：

步骤4021，根据各潜在被干扰基站的覆盖范围、平均服务用户数、用户QoS需求中的一个或多个参数来确定各潜在被干扰基站的优先级。

步骤4022，按照潜在被干扰基站优先级从高至低的顺序依次排列生成潜在被干扰基站优先级列表。

步骤403，根据新基站对潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距。

其中，在确定新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距时，需要使得处于低干扰间距范围之内的新基站对潜在被干扰基站的近端干扰不超出系统可承受的范围(该系统可承受的范围可以根据实际情况进行选择)，且使得处于低干扰间距范围之内的新基站对潜在被干扰基站的远端干扰不超出系统可承受的范围(该系统可承受的范围可以根据实际情况进行选择)。

本发明中，该步骤403进一步包括：

步骤4031，确定各潜在被干扰基站容许的上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id。

步骤4032，根据上行干扰功率门限Iu计算新基站和潜在被干扰基站的上行近端干扰发生区域的最大距离d1_max1。

其中，在计算过程中，当新基站和潜在被干扰基站间的距离为d1_max1时，则新基站覆盖区域内的终端用户对潜在被干扰基站的上行近端干扰功率值等于上行干扰功率门限Iu。如公式(2)所示，为d1_max1与其他相关参数的关系情况：

P_UE+A_{UE_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d1_max1-R1)＝Iu(dBm)        公式(2)

在公式(2)中，P_UE为用户终端的最大发射功率，A_{UE_Tx}为用户终端的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，R1为新基站的最大覆盖范围，PL()为信号传播损耗函数，PL()的计算结果为信号传播损耗值，单位是dB，(d1_max1-R1)为新基站覆盖边缘的终端用户到潜在被干扰基站的距离。

因此，d1_max1的计算可根据已知的射频参数P_UE、A_{UE_Tx}、A_{BS_Rx}和R1，确定的上行干扰功率门限Iu，以及信号传播损耗函数PL()来分析。

可以理解的是，在实际应用中，当新基站和潜在被干扰基站间距离大于d1_max1时，则终端用户的信号在到达潜在被干扰基站前将经过更大的传播损耗，从而使信号的功率小于上行干扰功率门限，此时上行近端干扰的影响可以忽略。

步骤4033，根据下行干扰功率门限Id计算新基站和潜在被干扰基站的下行近端干扰发生区域的最大距离d1_max2。

其中，在计算过程中，当新基站和潜在被干扰基站间的距离为d1_max2时，则新基站对潜在被干扰基站覆盖区域内的终端用户的下行近端干扰功率值等于下行干扰功率门限Id。如公式(3)所示，为d1_max2与其他相关参数的关系情况：

P_BS+A_{BS_Tx}+A_{UE_Rx}-PL(d1_max2-R2)＝Id(dBm)        公式(3)

在公式(3)中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{UE_Rx}为用户终端的接收天线增益，R2为潜在被干扰基站的最大覆盖范围，PL()为信号传播损耗函数，d1_max2-R2为新基站到潜在被干扰基站覆盖边缘的终端用户的距离。

因此，d1_max2的计算可根据已知的射频参数P_BS、A_{BS_Tx}、A_{UE_Rx}和R2，确定的下行干扰功率门限Id，以及信号传播损耗函数PL()来分析。

在实际应用中，当新基站和潜在被干扰基站间距离大于d1_max2时，则新基站的信号在到达潜在被干扰基站覆盖边缘用户前将经过更大的传播损耗，从而使信号的功率小于下行干扰功率门限，此时下行近端干扰的影响可以忽略。

步骤4034，根据d1_max1和d1_max2确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max。

其中，上行近端干扰发生区域的最大距离为d1_max1，下行近端干扰发生区域的最大距离为d1_max2，为了保证能够同时规避上行近端干扰和下行近端干扰，需要取近端干扰发生区域的最大距离d1_max为上行和下行近端干扰发生最大距离的最大值，即d1_max＝max(d1_max1，d1_max2)。

步骤4035，根据新基站的特殊子帧配置和潜在被干扰基站的特殊子帧配置计算发生远端干扰的临界距离dth。

具体的，根据新基站的特殊子帧配置和潜在被干扰基站的特殊子帧配置计算等效的GP长度，将该等效的GP长度记为T(单位为秒)，并根据公式(4)将T换算成临界距离dth。

dth＝T×v    公式(4)

其中，v为电磁波传播速度3×10⁸m/s。

可以理解的是，在实际应用中，当新基站和潜在被干扰基站间的距离大于dth时，则新基站在DwPTS中发送的信号会经过大于T的传播时延之后，在潜在被干扰基站的UpPTS或者上行普通时隙中到达，因此可以将dth称为可能发生远端干扰的临界距离。

另外，两基站(新基站和潜在被干扰基站)间距大于临界距离dth只是远端干扰发生的条件之一，远端干扰的发生还需要同时满足新基站对潜在被干扰基站的干扰值大于上行干扰功率门限。

步骤4036，根据新基站和潜在被干扰基站的射频参数计算在传输距离dth下新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值。

其中，新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值I_BS-BS可表示为公式(5)

I_BS-BS＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(dth)(dBm)        公式(5)

在公式(5)中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL()为信号传播损耗函数，dth为临界距离。

步骤4037，根据I_BS-BS和Iu判断是否可能发生远端干扰；如果是，转到步骤4038，否则，转到步骤4039。

具体的，当新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值I_BS-BS大于上行干扰功率门限Iu时，则有可能发生远端干扰，执行步骤4038，否则不可能发生远端干扰，转至步骤4039。

步骤4038，确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min为dth，并根据Iu计算新基站和潜在被干扰基站远端干扰发生区域的最大距离d2_max。

其中，由于临界距离dth能够同时满足远端干扰发生的两个条件(上下行信号重叠和干扰功率足够大)，且两基站距离小于dth时将不可能发生远端干扰(上下行信号不会重叠)，因此，远端干扰发生区域的最小距离d2_min可以为临界距离dth。

另外，在根据上行干扰功率门限Iu计算新基站和潜在被干扰基站的远端干扰发生区域的最大距离d2_max时，d2_max与其他相关参数的关系情况如公式(6)所示：

P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d2_max)＝Iu(dBm)        公式(6)

在公式(6)中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL()为信号传播损耗函数。

其中，当新基站和潜在被干扰基站间距离大于d2_max时，则新基站的信号在到达潜在被干扰基站前将经过更大的传播损耗，从而使信号的功率小于上行干扰功率门限，此时远端干扰的影响可以忽略。

步骤4039，根据近端干扰和远端干扰发生的临界距离，确定新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距。

具体的，如果远端干扰不可能发生，则新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为(d1_max，+∞)；即新基站和潜在被干扰基站的间距大于d1_max。

如果远端干扰可能发生，则新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为(d1_max，d2_min)∪(d2_max，+∞)；即新基站和潜在被干扰基站的间距处于大于d1_max并小于d2_min的区间，或者，新基站和潜在被干扰基站的间距大于d2_max。

本发明中，当新基站与潜在被干扰基站相隔距离满足上述的低干扰间距约束条件时，则说明近端干扰和远端干扰都在设定的干扰功率门限之下，可近似地认为可以忽略。

步骤404，根据潜在被干扰基站优先级列表、新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距指导基站的选址。即根据潜在被干扰基站优先级列表中各潜在被干扰基站的低干扰间距信息，在二维平面区域R内寻取较优的布站区域Ro，使得新基站只要位于Ro内任意一点，能够最大程度地满足较高优先级的潜在被干扰基站的低干扰间距约束条件。

具体的，根据潜在被干扰基站优先级列表，需要优先考虑优先级高的潜在被干扰基站，尽量避免新基站对优先级高的潜在被干扰基站的同频干扰。例如，潜在被干扰基站1的优先级高于潜在被干扰基站2的优先级，实际应用中，根据新基站与潜在被干扰基站1低干扰间距、以及新基站与潜在被干扰基站2低干扰间距，确定只能避免新基站对其中一个潜在被干扰基站的同频干扰时，则应该避免新基站对潜在被干扰基站1的同频干扰。

另外，在对基站进行选址时，还可以结合实际情况进行选择，该实际情况包括但不限于覆盖需求、地形地貌等因素。

本发明中，该步骤404进一步包括：

步骤4041，根据覆盖需求、地形地貌等因素确定新基站选址的二维平面区域R。

步骤4042，对新基站的选址过程进行优化，并初始化参数。

其中，初始化参数的过程具体为：令潜在被干扰基站优先级列表索引i＝1，令临时参量Ro_temp(0)＝R，并令N为潜在被干扰基站优先级列表的长度。

步骤4043，判断i＝N+1是否成立，如果是，执行步骤4048，否则，执行步骤4044。

步骤4044，从潜在被干扰基站优先级列表中选择第i个潜在被干扰基站，并以该潜在被干扰基站的地理位置为参考点，获得满足该潜在被干扰基站低干扰间距约束条件的区域Si。

步骤4045，更新临时参量Ro_temp(i)＝Ro_temp(i-1)∩Si；

步骤4046，判断

是否成立，如果是，转到步骤4048，否则，转到步骤4047。

步骤4047，更新潜在被干扰基站优先级列表索引i＝i+1。

步骤4048，优化过程结束，获得基站的选址区域Ro＝Ro_temp(i-1)。

其中，在选址区域Ro内可以为该新基站的优选的选址区域。

具体的，优化过程结束后，如果i＝N+1，则说明所获得的选址区域能够满足所有潜在被干扰基站的低干扰间距约束条件，否则，说明仅能满足前i(i＜N)个潜在被干扰基站的低干扰间距约束条件。

为了更加清楚地说明本发明提供的技术方案，以下结合TD-LTE系统的典型参数，对本发明中的基于TD-LTE系统的基站选址方法进行详细说明，该方法包括以下步骤：

(1)获取各基站的系统信息和配置情况，并确定潜在被干扰基站。其中，射频参数、特殊子帧配置和基站覆盖半径如表1所示，系统内已部署基站的地理位置示意图如图5所示。

表1

在图5中，假设已部署基站BS1～5小区的平均服务用户数依次为30、35、10、32、15，在预设筛选准则中，用于筛选潜在被干扰基站的小区覆盖半径门限为600m，服务用户数门限为20，则符合预设筛选准则F＝{Cell_i|r_i＞r_th∪N_i＞N_th}的基站为BS1、BS2和BS4，即确定潜在被干扰基站为BS1、BS2和BS4。

(2)确定潜在被干扰基站的优先级，并生成潜在被干扰基站优先级列表。

具体的，将小区的平均服务用户数作为确定基站优先级的准则，则根据上述各基站小区的服务用户数，可知BS2＞BS4＞BS1，因此按照优先级降序排列得到潜在被干扰基站优先级列表为{BS2，BS4，BS1}。

(3)确定新基站和各个潜在被干扰基站的低干扰间距。

首先计算近端干扰发生区域的最大距离d1_max。假设所有潜在被干扰基站容许的上行和下行干扰功率门限都相同，上行干扰功率门限Iu＝-97dBm，下行干扰功率门限Id＝-80dBm。

上行近端干扰发生区域的最大距离d1_max1对应的传播损耗(即信号传播损耗)为：

PL_BS-UE(d1_max1-R)＝P_UE+A_{UE_Tx}+A_{BS_Rx}-Iu

＝23+5+97＝125dBm

下行近端干扰发生区域的最大距离d1_max2对应的传播损耗(即信号传播损耗)为：

PL_BS-UE(d1_max2-R)＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{UE_Rx}-Id

＝(46-log₁₀(100))+5+80

＝111dBm

假设近端信号传播损耗模型为车载模型，计算公式为

PL_BS-UE＝(40(1-4×10^-3Δh_b))·log(d)-18·log(Δh_b)+21·log(f)+80

其中，f为载波频率，单位MHz，Δh_b为基站与平均建筑物的高度差，取15米，d为距离，单位Km。

通过将传播损耗和相关参数代入上述传播模型，可计算出潜在被干扰基站上行近端干扰发生区域的最大距离d1_max1＝1.212Km，下行近端干扰发生区域的最大距离d1_max2＝0.802Km，

因此，近端干扰发生区域的最大距离d1_max为两者的最大值，即d1_max＝max(d1_max1，d1_max2)＝1.212Km，当新基站和潜在被干扰基站间距离大于1.212Km时近端干扰可以忽略。

其次，判断是否可能发生远端干扰，并在远端干扰可能发生的前提下计算远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max。

具体的，由于新基站和潜在被干扰基站的特殊子帧配置均是DwPTS∶GP∶UpPTS＝11∶1∶2，因此，等效GP长度为1个OFDM符号，约为7.143×10^-5s，对应的远端干扰临界距离dth为dth＝T·v＝7.143×10^-5×3×10⁸＝21.429Km

基站间的远距离干扰传播模型近似于自由空间传播，表示为：

PL_BS-BS＝32.45+20·logf+20·logd

其中，f为载波频率，单位MHz，d为距离，单位Km。

根据上述传播模型及相关参数，可知在临界距离dth下新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值I_BS-BS为

I_BS-BS＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(dth)

＝(46-log₁₀(100))+5+5-127.370

＝-91.370dBm

进一步的，由于I_BS-BS＞Iu，有可能发生远端干扰，则远端干扰发生区域的最小距离d2_min＝dth＝21.429Km，远端干扰发生区域的最大距离d2_max对应的传播损耗为

PL_BS-BS(d2_max)＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-Iu

＝(46-log₁₀(100))+5+5+97

＝133dBm

将上述传播损耗和相关参数代入基站间的传播模型，可计算出远端干扰发生区域的最大距离d2_max＝40.973Km。

因此，当新基站和潜在被干扰基站间距位于(21.429，40.973)km的区间内时，则远端干扰有可能发生，且一旦发生干扰将不可忽略。

进一步的，通过结合上述近端干扰和远端干扰发生的临界距离，可获得新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距，即新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为

D_low-I＝(d1_max，d2_min)∪(d2_max，+∞)

＝(1.212，21.429)∪(40.973，+∞)Km

需要说明的是，由于本应用场景下各个潜在被干扰基站采用的射频参数、特殊子帧配置、容许的上行干扰功率门限均相同，因此，计算得到的低干扰间距对所有潜在被干扰基站都适用。在实际应用中，如果多个潜在被干扰基站采用不同的参数，则需要按照上述的处理过程分别计算不同潜在被干扰基站的低干扰间距，本发明中不再赘述。

(4)利用低干扰间距约束条件指导具体的基站选址。以下结合图6所示的应用场景示意图对基站的选址过程进行详细阐述。

首先，基于系统的覆盖需求、实际的地形地貌等因素，初步划定新基站选址的二维平面区域R。

其次，利用潜在被干扰基站{2，4，1}的低干扰约束条件对初选的布站区域R进一步优化：分别以三个潜在被干扰基站为圆心，以低干扰间距的三个临界距离d1_max、d2_min和d2_max为半径画圆。

对于任一潜在被干扰基站来说，符合低干扰间距约束条件的区域包括两部分，一部分为r＝d1_max的小圆和r＝d2_min的大圆共同围出的圆环，另一部分为平面内除了r＝d2_max的圆之外的区域。较优的选址区域Ro即为初选的布站区域R与三个潜在被干扰基站符合低干扰间距约束条件的区域的交集。

本应用场景下，由于潜在被干扰基站的数目较少，较优的选址区域的获得过程相对简单，因此，可以采取同时画出全部潜在被干扰基站的低干扰区域后求交集的方法。当然，较优的选址区域Ro也可以按照具体实施步骤中的依次针对各潜在被干扰基站求交集的迭代方法进行获得。优选的，当潜在被干扰基站数目较多时，则迭代方法可以使基站选址优化过程更具有可操作性。

综上所述，本发明中，通过考虑TD-LTE系统内主要的两种小区间干扰(新基站对潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰)，进行TD-LTE系统的基站选址，简单易行、且复杂度低，对TD-LTE网络建设有实际的指导意义，并可以使新基站和已部署基站之间的干扰得到有效的抑制，从而提高系统的整体性能。

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 (1)

1.一种TD-SCDMA长期演进TD-LTE系统干扰自避免的基站选址方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当需要建立和配置新基站时，获取各已部署基站的系统信息和配置情况，并根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站；

根据潜在被干扰基站的信息确定各潜在被干扰基站的优先级，并根据所述各潜在被干扰基站的优先级生成潜在被干扰基站优先级列表；

根据新基站对所述潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距；

根据所述潜在被干扰基站优先级列表以及所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距确定新基站的选址区域；

所述系统信息和配置情况包括以下一种或几种：射频参数、特殊子帧配置、基站覆盖范围，已部署基站的平均服务用户数、用户服务质量QoS需求；根据预设筛选准则从已部署基站中确定潜在被干扰基站，包括：

判断各已部署基站的系统信息和配置情况是否满足预设筛选准则F={Cell_i|r_i＞r_th∪N_i＞N_th}；其中：r_i为已部署基站对应小区的覆盖半径、N_i为已部署基站对应小区的平均服务用户数、r_th为预设小区覆盖半径阈值、N_th为预设平均服务用户数阈值；

如果满足，则确定对应的已部署基站为潜在被干扰基站，否则，确定对应的已部署基站不是潜在被干扰基站；

所述潜在被干扰基站的信息包括以下一种或几种：潜在被干扰基站的覆盖范围、平均服务用户数、用户QoS需求；

根据所述各潜在被干扰基站的优先级生成潜在被干扰基站优先级列表，包括：

按照潜在被干扰基站优先级从高至低的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表；或者，

按照潜在被干扰基站优先级从低至高的顺序排列生成潜在被干扰基站优先级列表；

所述根据新基站对所述潜在被干扰基站的近端干扰和远端干扰确定所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定潜在被干扰基站容许的上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id；

根据所述上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、基站覆盖范围确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max；

根据所述上行干扰功率门限Iu、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、特殊子帧配置判断是否可能发生远端干扰；

如果可能发生远端干扰，则确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max，并根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max、远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距；

如果不可能发生远端干扰，则根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距；

根据所述上行干扰功率门限Iu和下行干扰功率门限Id、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、基站覆盖范围确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max，包括：

根据所述Iu和公式P_UE+A_{UE_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d1_max1-R1)=Iu(dBm)确定新基站和潜在被干扰基站的上行近端干扰发生区域的最大距离d1_max1；其中，P_UE为用户终端的最大发射功率，A_{UE_Tx}为用户终端的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，R1为新基站的最大覆盖范围，PL（）为信号传播损耗函数；

根据所述Id和公式P_BS+A_{BS_Tx}+A_{UE_Rx}-PL(d1_max2-R2)=Id(dBm)确定新基站和潜在被干扰基站的下行近端干扰发生区域的最大距离d1_max2；其中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{UE_Rx}为用户终端的接收天线增益，R2为潜在被干扰基站的最大覆盖范围，PL（）为信号传播损耗函数；

根据所述d1_max1和d1_max2确定近端干扰发生区域的最大距离d1_max为所述d1_max1和d1_max2中的最大值；

根据所述上行干扰功率门限Iu、所述新基站和潜在被干扰基站的射频参数、特殊子帧配置判断是否可能发生远端干扰，包括：

根据新基站的特殊子帧配置和潜在被干扰基站的特殊子帧配置计算发生远端干扰的临界距离dth；

根据所述射频参数、以及公式I_BS-BS＝P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(dth)(dBm)计算在所述dth下新基站对潜在被干扰基站的远端干扰值I_BS-BS；其中，P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL（）为信号传播损耗函数；

根据所述I_BS-BS和所述Iu判断是否可能发生远端干扰；并当所述I_BS-BS大于所述Iu时，确定可能发生远端干扰，否则，确定不可能发生远端干扰；

所述确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max，包括：

确定远端干扰发生区域的最小距离d2_min为发生远端干扰的临界距离dth；

并根据所述Iu和公式P_BS+A_{BS_Tx}+A_{BS_Rx}-PL(d2_max)=Iu(dBm)计算新基站和潜在被干扰基站间的远端干扰发生区域的最大距离d2_max；其中：P_BS为基站分配给单个用户的最大发射功率，A_{BS_Tx}为基站的发送天线增益，A_{BS_Rx}为基站的接收天线增益，PL（）为信号传播损耗函数；

根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为新基站和潜在被干扰基站的间距大于d1_max；

根据所述近端干扰发生区域的最大距离d1_max、远端干扰发生区域的最小距离d2_min和最大距离d2_max确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距，包括：

确定所述新基站和潜在被干扰基站的低干扰间距为新基站和潜在被干扰基站的间距处于大于d1_max并小于d2_min的区间，或者，新基站和潜在被干扰基站的间距大于d2_max；

根据所述潜在被干扰基站优先级列表以及所述新基站和各潜在被干扰基站的低干扰间距确定新基站的选址区域，包括：

步骤a、确定新基站选址的覆盖区域为R；并设置潜在被干扰基站优先级列表索引i=1，临时参量Ro_temp（0）=R，潜在被干扰基站优先级列表的长度为N；

步骤b、判断i=N+1是否成立，如果是，执行步骤g，否则，执行步骤c；

步骤c、从所述潜在被干扰基站优先级列表中选择第i个潜在被干扰基站，并以该选择的潜在被干扰基站的地理位置为参考点，获得满足该潜在被干扰基站低干扰间距的覆盖区域Si；

步骤d、更新临时参量Ro_temp（i）=Ro_temp（i-1）∩Si；

步骤e、判断

是否成立，如果是，执行步骤g，否则，执行步骤f；

步骤f，更新潜在被干扰基站优先级列表索引i=i+1，转到步骤b；

步骤g，获得基站的选址覆盖区域Ro=Ro_temp（i-1），结束流程。

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