CN102340776B - 时频资源的划分方法及基站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种时频资源的划分方法及基站。其中，该时频资源的划分方法包括：将基站的扇区划分为多个区域；多个区域中的相邻区域采用不同的频域和时域。通过本发明，能够减少基站相邻小区之间的干扰。

Description

时频资源的划分方法及基站
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种时频资源的划分方法及基站。
背景技术
频率复用技术是为了提高频谱利用率和扩充系统容量而提出的一种组网技术。传统的频率复用技术可以分为异频复用技术和同频复用技术。同频复用技术可以做到频率复用因子为1，即整个系统覆盖范围内的小区使用相同的频带为本小区内的用户服务。同频复用技术由于复用因子仅为1，因此具有很高的频谱利用率和系统容量。然而由于所有小区使用相同的频带，边缘用户会受到来自其他相邻小区的同频干扰，通信质量受到严重影响，因而在实际的蜂窝系统中很少使用。异频复用技术由于同频小区物理位置相隔较远，能很好的抑制同频干扰。然而随着无线用户的日趋增多，异频复用系统的系统容量受到很大的考验。
部分频率复用(FFR，Fractional Frequency Reuse)技术是一种提高系统容量的新技术。FFR的思想是：小区中心的用户，信道条件较好，并且由于物理位置相隔比较远，本身对其他小区的干扰也不大，所以分配在频率复用因子为1的复用集上；小区边缘用户，由于离基站距离比较远，信道条件比较差，跟其他小区的用户之间的干扰比较大，所以分配在频率复用因子为3的复用集上。
OFDMA系统中由于用户相互正交的频率，所以小区内所有用户的干扰就全部来自其他小区，这样位于小区中心用户的CINR(Carrier Interference and Noise Ratio，载波干扰噪声比)得到大大提高。然而位于小区边缘的用户，由于离基站较远，会受到相邻小区使用相同载波资源的用户的干扰，导致边缘用户通信质量较差，降低系统的吞吐量。
如附图1为全向小区中FFR方案示意图。虽然全向蜂窝小区中内环区域可以使用系统全部频带，外环区域只能使用部分频带。由于没有扇区划分，所以外环用户吞吐量较低，从而整个小区的吞吐量并不高。
在相关技术中还提供了一种方法，在该方法中，采用裂向小区FFR方案，如附图2所示。该方案将小区各扇区中离基站距离居中且信号质量居中的用户划分至全部频带区域B，而将信号质量较强和较弱的用户分别划分至近点部分频带区域A和远点部分频带区域C。该方案与全向小区相比，提高了小区部分频带区域的吞吐量，但由于时域并没有把各扇区全部频带区域划分开，所以全部频带区域之间必须使用空间物理隔离的办法才能降低各扇区全部频带之间的同频干扰，这样并不能完全消除全部频带间的相互干扰，并且会使全部频带区域覆盖范围减小，以致小区整体吞吐量受到限制。
发明内容
针对基站相邻小区的干扰比较严重的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种时频资源的划分方法，以解决上述问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种时频资源的划分方法。
根据本发明的时频资源的划分方法包括：将基站的扇区划分为多个区域；所述多个区域中的相邻区域采用不同的频域和时域。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种基站。该基站包括：划分模块，用于将基站的扇区划分为多个区域；时域模块，用于使所述多个区域中的各个区域采用不同的频域和时域。
通过本发明，采用将基站的扇区划分为多个区域；多个区域中的相邻区域采用不同的频域和时域，解决了基站相邻小区的干扰比较严重的问题，进而达到了减少基站相邻小区干扰的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的全向小区FFR区域划分示意图；
图2是根据相关技术的FFR方案中FFR区域划分的示意图；
图3是根据本发明实施例的时频资源的划分方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的基于OFDMA系统时频区域划分方案中各区域划分示意图；
图5是根据本发明实施例的基于OFDMA系统时频区域划分方法的流程图；
图6是根据本发明实施例的基站的示意图；
图7是根据本发明的基站的优选实施例的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明的实施例，提供了一种时频资源的划分方法。
图3是根据本发明实施例的基于OFDMA系统时频区域划分的示意图。如图3所示，该方法包括如下的步骤S302至步骤S304：
步骤S302，将基站的扇区划分为多个区域；
步骤S304，所述多个区域中的相邻区域采用不同的频域和时域。
在该实施例中，将基站的扇区划分为多个区域之后，由于各个相邻的区域时间采用不同的时域，并且采用不同的频域，因而能够有效地减低基站内各个区域之间的干扰，同时，也能有效地减低基站与基站之间的干扰。
其中。将基站的扇区划分为多个区域可以基于载波干扰噪声比CINR将基站的扇区划分为多个区域。
优选地，将基站的扇区划分为多个区域包括：将基站的扇区划分为近点部分频带区域、远点部分频带区域和中点全频带区域三个区域，其中，中点全频带区域使用基站的全部频带，近点部分频带区域和远点部分频带区域使用基站的部分频带。
近点部分频带区域、远点部分频带区域和中点全频带区域采用不同的功率控制，并且近点部分频带区域的发射功率＜中点全频带区域的发射功率＜远点部分频带区域的发射功率。
基于载波干扰噪声比CINR将基站的扇区划分为多个区域包括：统计来自终端的CINR值；如果CINR值大于第一门限值，则确定终端所处的区域为近点部分频带区域；如果CINR值小于等于第一门限值且大于等于第二门限值，则确定终端所处的区域为中点全频带区域；如果CINR值小于第二门限值，则确定终端所处的区域为远点部分频带区域。
在该实施例中，通过基于CINR将系统划分为近点部分频带区域，远点部分频带区域和中点全频带区域三个区域。通过对3个频带区域实行不同的功率控制，使得3个频带区域的影响对应3个物理区域。即将任意相邻的各区域用户基于帧结构时域或者频域相互错开服务，以最大限度降低干扰。
在本发明中，可以把时频资源化9份，将任意相邻的各区域用户基于帧结构时域或者频域相互错开服务，通过对3个频带区域实行不同的功率控制，使得3个频带区域的影响对应3个物理区域。由于不同扇区全部频带区域在时域上错开，所以不再需要空间物理隔离来降低干扰。这样不但可以提高全部频带区域的覆盖范围，消除小区内全部频带区域间同频干扰，同时减少相邻扇区部分频带用户与全部频带用户间的干扰，从而达到最大限度的提高系统整体吞吐量，扩充系统容量的目的。
在帧结构中，将小区内用户占用的时频区域按照用户信号强弱(为便于描述，以CINR表示信号质量)在时域划分成三个区域，每个区域用户可以使用相同的Symbol数。如附图4所示，假设按照时域划分帧的CINR门限由低到高依次为TH1，TH2，对应于符合相应信号质量要求的用户所占区域分别为A，B，C。设不同扇区在各区域分别用Ai，Bi，Ci表示，(其中i表示同一小区内扇区号，且i＝1，2，3)。
为了降低全部频带区域波束旁瓣对相邻扇区的干扰，如附图4，将信号较强的C区域和信号较弱的A区域分别划分至近点部分频带区域和远点部分频带区域内，而将信号质量居中的B区域划分入全部频带区域。假设系统所用总频带为S。则：
Σ i = 1 3 S i A = Σ i = 1 3 S i C = s - - - ( 1 )
S i B i = s , i = 1,2,3 - - - ( 2 )
为了最大限度的降低不同扇区间的全部频带用户的同频干扰，需要在时域对不同扇区内区域进行重新排列。如表格1所示，扇区1时域划分顺序分别为A1，B1，C1，扇区2时域划分顺序分别为C2，A2，B2，扇区3时域划分顺序分别为B3，C3，A3。不同扇区全部频带区域用户在不同时间被服务，全部频带区域用户间的干扰基本可以消除。而与全部频带区域用户(如B1)同时被服务的邻扇区部分频带区域用户(A2和C3)，由于离全部频带区域用户较近的近点部分频带区域用户C3信号质量好，受到来自全部频带区域用户B1的干扰较小；而另外一个扇区与全部频带区域用户B1同时被服务的远点部分频带区域用户A2，虽然信号质量不高，但由于物理距离与全部频带区域相聚较远，干扰也可以忽略。
Figure BSA00000203317900063
表格1，基于OFDMA系统时频区域划分表
本发明具体实现流程如附图5所示，下面结合附图5对本发明的实现步骤进行说明：
步骤S501，基于帧结构划分时频区域。首先将帧结构按照时域Symbol划分为三个区间(具体每个区间占用Symbol数视具体情况而定)。将第一个扇区的三个时域Symbol区间依次确定为近点部分频带区域，全部频带区域和远点部分频带区域所占时域区间。近点部分频带区域和远点部分频带区域使用频带相同，并且都为三分之一系统总频带。全部频带区域使用系统所有频带资源。此后其他扇区时域Symbol区间的区域划分时，时域上错开一个区间，具体见附图3所示。
步骤S502，确定用户所属区域。统计用户MS的CINR平均值。
步骤S503，判断CINR的平均值是否大于第一门限TH2。在判断结果为是的情况下，执行步骤S504，在判断结果为否的情况下，执行步骤S505。
步骤S504，如果MS的CINR均值大于第一门限TH2，则判定MS为近点部分频带区域用户。然后执行步骤S508。
步骤S505，判断CINR的平均值是否小于等于且大于第二门限TH1。在判断结果为是的情况下，执行步骤S506，在判断结果为否的情况下，执行步骤S507。
步骤S506，如果MS的CINR均值小于等于第一门限TH2且大于第二门限TH1，则判定MS为全部频带区域用户。然后执行步骤S508。
步骤S507，如果MS的CINR均值小于等于第二门限TH1，则判定MS为远点部分频带区域用户。然后执行步骤S508。
步骤S508，为用户提供时频资源。根据用户所属区域类型选择相对时频资源，向该用户提供服务。
步骤S509，在用户所属区域内为用户提供时频资源。
需要说明的是，本发明适合在系统带宽拥塞时启用。另外如果在实际应用中出现某个区域时频资源不够用的情况时，该区域可以在时域向相邻区域扩展。
本发明基于CINR将系统划分为全部频带区域，近点部分频带区域和远点部分频带区域三个区域，通过对3个频带区域实行不同的功率控制，使得3个频带区域的影响对应3个物理区域。其中全部频带区域使用系统全部频带，频谱复用率高，且与传统FFR方案内环区域相比，本发明全部频带区域覆盖范围更大，从而使得系统整体频谱利用率得到提升，系统容量进一步增大。同时不同扇区占用相同频域资源的区域基于帧结构时域相互错开服务，由于充分利用了物理空间的隔离和时域隔离的办法，系统中的干扰得到有效降低。
从以上的描述中，可以看出，本发明能够有效地降低基站的各个区域之间或者各个基站之间的干扰。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本发明的实施例，提供了一种基站，图6是根据本发明实施例的基站的示意图。如图6所示，该基站包括划分模块602和时域模块604。
其中，划分模块602用于将基站的扇区划分为多个区域；时域模块604用于使所述多个区域中的各个区域采用不同的频域和时域。
优选地，将所述基站的扇区划分为近点部分频带区域、远点部分频带区域和中点全频带区域，其中，如图7所示，所述划分模块602可以包括统计模块612、第一判断模块614和第二判断模块616。
统计模块612用于统计来自终端的载波干扰噪声比CINR值；第一判断模块614用于判断所述CINR值是否大于第一门限值，其中，如果所述CINR值大于所述第一门限值，则确定所述终端所处的区域为所述近点部分频带区域；第二判断模块616用于判断所述CINR值是否大于第二门限值，其中，如果所述CINR值小于等于所述第一门限值且大于等于所述第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述中点全频带区域，如果所述CINR值小于所述第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述远点部分频带区域。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种时频资源的划分方法，其特征在于，包括：
将基站的扇区划分为多个区域；
所述多个区域中的相邻区域采用不同的频域和时域；
其中，基于载波干扰噪声比CINR将所述基站的扇区划分为所述多个区域；
将基站的扇区划分为多个区域包括：
将所述基站的扇区划分为近点部分频带区域、远点部分频带区域和中点全频带区域，其中，所述中点全频带区域使用所述基站的全部频带，所述近点部分频带区域和所述远点部分频带区域使用所述基站的部分频带。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近点部分频带区域、所述远点部分频带区域和所述中点全频带区域采用不同的功率控制，并且所述近点部分频带区域的发射功率<所述中点全频带区域的发射功率<所述远点部分频带区域的发射功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于载波干扰噪声比CINR将所述基站的扇区划分为所述多个区域包括：
统计来自终端的CINR值；
如果所述CINR值大于第一门限值，则确定所述终端所处的区域为所述近点部分频带区域；
如果所述CINR值小于等于所述第一门限值且大于等于第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述中点全频带区域；
如果所述CINR值小于所述第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述远点部分频带区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述近点部分频带区域和所述远点部分频带区域使用的频带相同。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述近点部分频带区域和所述远点部分频带区域使用的频带均为所述基站总频带的三分之一。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，各个所述区域均采用不同的频域和时域。
7.一种基站，其特征在于，包括：
划分模块，用于将基站的扇区划分为多个区域；
时域模块，用于使所述多个区域中的各个区域采用不同的频域和时域；
将所述基站的扇区划分为近点部分频带区域、远点部分频带区域和中点全频带区域，其中，所述划分模块包括：
统计模块，用于统计来自终端的载波干扰噪声比CINR值；
第一判断模块，用于判断所述CINR值是否大于第一门限值，其中，如果所述CINR值大于所述第一门限值，则确定所述终端所处的区域为所述近点部分频带区域；
第二判断模块，用于判断所述CINR值是否大于第二门限值，其中，如果所述CINR值小于等于所述第一门限值且大于等于所述第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述中点全频带区域，如果所述CINR值小于所述第二门限值，则确定所述终端所处的区域为所述远点部分频带区域。
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