CN102480738A

CN102480738A - 一种长期演进先进系统中的干扰协调方法

Info

Publication number: CN102480738A
Application number: CN2010105684023A
Authority: CN
Inventors: 张莉莉; 潘瑜; 李婷; 高伟东; 张欢
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Current assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102480738B

Abstract

一种长期演进先进系统中的干扰协调方法，该方法包括：根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂；当X₁≥RSRP_eNB-RSRP_pico，UE选择微微基站Pico eNB或中继基站Relay eNB作为该UE的初始接入点，否则UE选择宏基站为该UE的初始接入点，RSRP_pico是该UE Pico eNB或Relay eNB的参考信号接收强度，RSRP_eNB是该UE宏基站的参考信号接收强度；所述UE的初始接入点基站划分资源以传输数据，然后与所述UE传输数据。应用本发明实施例以后，保证处于微小区扩张范围内的UE正常接收信号。

Description

一种长期演进先进系统中的干扰协调方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种长期演进先进(Long TermEvolution Advanced，LTE-advanced)系统中的干扰协调方法。

背景技术

现有研究表明，在LTE-advanced系统中引入异构网。异构网指宏小区下层还部署了微小区。如远程射频单元(Remote Radio Head，RRH)、微微基站(Pico eNB)、家庭基站(Home eNB)和中继基站(relay eNB)。典型地异构网有两种部署方式。一种是宏小区(macro cell)+家庭基站小区(femto cell)，另一种是macro cell+微微小区(pico cell)或中继小区(relay cell)。微小区的引入导致了更多的小区边界区域，从而造成额外的干扰。宏小区与微小区之间的功率不平衡对处于小区边界区域的UE造成尤为严重的干扰。上述两种部署方式，均存在严重的干扰问题。

在macro cell+pico cell或relay cell的部署方式中，干扰主要源于分布区扩大(range expansion)。Range expansion是为了减轻宏基站负担使用区别于传统接入的参考信号接收强度(RSRP)。具体来说，UE在判断接入宏小区或微小区时，在来自微小区的信号强度RSRP_micro上增加一个偏移量(bias)，bias是正数，bias通常是由上层设备配置的，且通常情况下变化的。RSRP_micro上增加bias再与来自宏小区的信号强度RSRP_macro比较，如果RSRP_micro+bias≥RSRP_macro，则UE选择接入微小区；否则，UE选择接入宏小区。

但若使用range expansion技术，会对处于不同位置的UE带来干扰。如何有效减轻乃至消除引入微小区带来的干扰是改善LTE-advanced系统性能和提高系统吞吐量的关键。

LTE R8/9中现有的宏小区与微小区之间干扰协调，主要是通过小区边缘用户数据率的调度策略，即通过小区内的调度器对上行链路和下行链路的资源(时间/频率/功率等)进行约束从而控制小区间的干扰。典型地有部分频率复用(FFR)和软频率复用(SFR)。

FFR如图1所示。划分整个频带资源为F1，F2，F3和F4。子带F4分配给处于宏小区区域(sector)A小区中心的UE；子带F1用于处于sector A小区边缘的UE；剩余子带F2+F3分配处于sectorA微小区的UE。依次类推，得到宏小区sector B和宏小区sector C的子带分配。

SFR如图2所示。通常，macro cell使用全部资源，在与微小区资源交错的地带降低传输功率。划分整个频带资源为F1，F2和F3。子带F2+F3分配给处于宏小区sector A小区中心的UE；子带F1用于处于sector A小区边缘的UE；剩余子带F2+F3分配给处于sectorA微小区的UE。对于sectorA，宏小区中心地带使用与微小区相同的资源F2+F3，并在这些子带上采用与微小区相同的传输功率。而宏小区边缘地带使用与微小区正交的剩余资源F1。依次类推，可得宏小区sector B和宏小区sector C的子带分配。

综上，FFR会采用macro cell与pico cell资源完全分割；SFR会采用macrocell使用全部资源，pico cell使用部分资源，在宏小区与微小区资源交错的地带宏小区降低传输功率以缓解干扰。然而，采用range expansion时，会出现被微小区服务的UE数越来越多。同时，由于macro边缘UE离微小区基站越来越远，下行和上行干扰变得越来越小。相反，附图3中微小区扩张区域内的UE会遭受严重干扰。其原因在于，一方面源于来自微小区信号接收强度的减弱，另一方面源于来自宏小区干扰信号的增强。结果处于微小区扩张区域范围内的UE不能正确接收信号的可能性大大增加。现有FFR和SFR不能有效实现这种情况下的干扰协调，导致了系统吞吐量下降。

发明内容

本发明实施例提出一种长期演进先进系统中的干扰协调方法，保证处于微小区扩张范围内的UE正常接收信号。

本发明实施例的技术方案如下：

一种长期演进先进系统中的干扰协调方法，该方法包括：

根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂；

当X₁≥RSRP_eNB-RSRP_pico，UE选择微微基站Pico eNB或中继基站Relay eNB作为该UE的初始接入点，否则UE选择宏基站为该UE的初始接入点，RSRP_pico是该UE Pico eNB或Relay eNB的参考信号接收强度，RSRP_eNB是该UE宏基站的参考信号接收强度；

所述UE的初始接入点基站进行资源划分，为所述UE传输数据。

所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂后进一步包括，调整宏基站的传输功率。

所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂后，所述为所述UE传输数据之前进一步包括，调整宏基站的传输功率。

所述调整宏基站的传输功率包括，宏基站的传输功率P=max(min(P_max-α*bias，P_max)，P_min)，P_max是宏基站最大功率，P_min是Pico eNB或Relay eNB的传输功率，α的取值范围是[0，1]。

所述宏基站最大功率等于46分贝毫伏，所述Pico eNB或Relay eNB的传输功率等于30分贝毫伏。

所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂包括，X₁等于偏移量bias，由k和X₁计算得到微小区边界区域宽度阈值Δ，X₂=X₁-Δ，k的取值范围是[1，bias]。

所述由k和X₁计算得到微小区边界区域宽度阈值Δ包括，Δ=1/k*X₁。

所述UE的初始接入点基站是Pico eNB或中继基站Relay eNB，所述UE的初始接入点基站进行资源划分包括，UE的初始接入点基站根据RSR_eNB-RSRP_pica、X₁和X₂的关系划分资源。

所述UE的初始接入点基站根据RSRP_eNB-RSRP_pico、X₁和X₂的关系划分资源以传输数据包括，若RSRP_eNB-RSRP_pico≤X₂，所述UE为微小区中心地带用户，所述UE复用全部资源；若X₂＜RSRP_eNB-RSRP_pico≤X₁，所述UE为微小区边缘地带用户，所述UE使用的资源与宏小区资源正交。

所述UE的初始接入点基站是宏基站，所述UE的初始接入点基站划分资源以传输数据包括，所述UE为宏小区用户，所述UE使用的资源与微小区边缘地带资源正交。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，首先根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂；然后划分微小区边界区域，具体是：当X₁≥RSRP_eNB-RSRP_pico，UE选择微微基站PicoeNB或中继基站Relay eNB作为该UE的初始接入点，否则UE选择宏基站为该UE的初始接入点；然后根据UE所属小区的不同划分资源以传输数据。进而保证处于微小区扩张范围内的UE正常接收信号。

附图说明

图1为使用range expansion后的干扰示意图；

图2为部分频率复用示意图；

图3为软频率复用示意图；

图4为本发明实施例长期演进先进系统中的干扰协调方法流程示意图；

图5为本发明实施例微小区考虑range expansion后中心地带与边缘地带划分示意图；

图6为本发明实施例微小区考虑range expansion后频带资源划分示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，依据bias值的变化相应地划分并调整微小区边界区域、微小区中心区域和宏小区区域，进而依据bias值及微小区边界区域联合决定宏基站传输功率。半静态地在宏小区与微小区之间进行功率平衡及资源使用信息的交互，从而保证处于微小区扩张范围内的UE正常接收信号，进一步提高系统吞吐量。

参见附图4是长期演进先进系统中的干扰协调方法流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤401、确定参考信号接收强度最高门限和最低门限。

网络侧根据bias值决定参考信号接收强度最高门限X₁，然后通过选择合适k确定微小区边界区域宽度阈值Δ。由于Δ＝X₁-X₂，可以得到X₂。确定X₁和X₂后，调整宏基站的传输功率。

步骤402、判断X₁≥RSRP_eNB-RSRP_pico。

若X₁≥RSRP_eNB-RSRP_pico则执行步骤404；否则，执行步骤403。其中，RSRP_pico是UE Pico eNB或Relay eNB的参考信号接收强度，RSRP_eNB是UE宏基站的参考信号接收强度。

步骤403、判断RSRP_eNB-RSRP_pico＞X₂。

若RSRP_eNB-RSRP_pico＞X₂则执行步骤405；否则，执行步骤406。

步骤404、UE是宏小区用户。

UE是宏小区用户，则宏小区网络侧为该UE选择相应的资源，并使用调整后的传输功率进行数据传输。宏小区用户所使用资源与微小区边缘地带所使用的资源正交，即相互不干扰。在步骤401中确定X₁和X₂后，就可以调整宏小区功率。

步骤405、UE是微小区中心地带用户。

UE是微小区中心地带用户，微小区网络侧为该UE选择资源。其中，微小区中心地带用户可以复用全部资源。

步骤406、UE是微小区边缘地带用户。

UE是微小区边缘地带用户，微小区网络侧为该UE选择资源。微小区边缘地带用户使用的资源与宏小区用户使用的资源正交，从而避免与宏小区资源发生干扰。

参见附图5是微小区考虑range expansion后中心地带与边缘地带划分示意图。随着bias值的提升，更多的UE属于微小区中心地带。由于处于微小区中心的UE可复用全部资源及微小区中心地带可随bias值的提升相应扩张，更多的UE可以充分利用全频带资源，从而提升频谱资源利用率。参见附图6，微小区考虑range expansion后频带资源划分示意图。左图是宏小区资源划分示意图，宏小区资源与右图中微小区资源正交，例如：在Sector A中处于宏小区的UE可以占用与微小区边缘地带资源正交的F2和F3；中图是微小区中心地带资源划分示意图，处于微小区中心地带的UE可以复用所有资源，即F1、F2和F3；右图是微小区边缘地带资源划分示意图，例如：在Sector A中处于微小区边缘地带的UE可以占用与宏小区资源正交的F1。微小区边缘地带使用资源与宏小区使用资源正交，减少了处于微小区边缘地带的UE和处于宏小区的UE间的干扰。

另外，随着bias值的增大，宏小区服务的UE明显减少，宏小区覆盖范围收缩。bias值越大，宏UE越靠近宏基站。鉴于宏小区使用的资源与微小区中心地带有重叠，所以随bias值增大，宏小区进一步减少其传输功率，即宏小区传输功率应反比于bias值。另一方面，宏基站功率的调整取决于Δ。随着Δ变小，微小区中心地带进一步扩张，宏小区可以进一步减少其传输功率，以缓解对微小区中心地带UE使用相同传输子带的干扰。即宏小区传输功率应正比于Δ。其中，边缘区域宽度阈值Δ定义为Δ＝X₁-X₂，X₁表示bias值，X₂为区分边缘地带UE及中心地带UE的门限值。

具体调整宏基站传输功率的公式如下：

P＝max(min(P_max-α*bias，P_max)，P_min)

其中P_max是宏基站最大功率，如等于46分贝毫伏，P_min是Pico eNB或RelayeNB的传输功率，如等于30分贝毫伏，α的取值范围是[0，1]。α具体根据试验获得。总的来说，α取决于微小区边界区域宽度阈值Δ，微小区边界区域宽度阈值Δ越大，α越小；Δ越小，α越大。

因此则有，Δ越大，α越小，相应的P增大，由于Δ＝X₁-X₂，Δ增大意味着微小区边缘覆盖区域较大，微小区中心覆盖范围较小，处于宏小区的UE对微小区中心地带的UE干扰不大，则对于处于宏小区的UE可以较小地减少其宏基站传输功率，以满足处于宏小区的UE的服务质量；Δ越小，α越大，相应的P减小，Δ＝X₁-X₂，Δ减小意味微小区边缘覆盖区域较小，此时微小区中心覆盖范围较大，处于宏小区的UE对微小区中心地带的UE干扰很大，则对于处于宏小区的UE需要大幅度减少其宏基站传输功率，以减少对微小区中心地带UE的干扰。

微小区边界区域宽度阈值Δ定义为：

Δ＝1/k*bias，k∈[1，bias]。

k随bias值的提升而相应的增大。这是因为随bias值的提升，微小区所述服务的UE数目增多，应该分配更多的资源给微小区，减少对微小区资源的限制，因此k应相应地增大，从而确保能够采用全频带资源的微小区中心地带的扩张。同时，k的增大比例小于bias值即X₁增大的比例。也就是说，Δ仍然正比于X₁。从而使微小区边缘地带的划分可以随X₁的变化而相应调整。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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

1.一种长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，该方法包括：

所述UE的初始接入点基站进行资源划分，为所述UE传输数据。

2.根据权利要求1所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂后进一步包括，调整宏基站的传输功率。

3.根据权利要求1所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂后，所述为所述UE传输数据之前进一步包括，调整宏基站的传输功率。

4.根据权利要求2或3所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述调整宏基站的传输功率包括，宏基站的传输功率P＝max(min(P_max-α*bias，P_max)，P_min)，P_max是宏基站最大功率，P_min是Pico eNB或Relay eNB的传输功率，α的取值范围是[0，1]。

5.根据权利要求4所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述宏基站最大功率等于46分贝毫伏，所述Pico eNB或Relay eNB的传输功率等于30分贝毫伏。

6.根据权利要求1所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述根据偏移量bias确定参考信号接收强度最高门限X₁和参考信号接收强度最低门限X₂包括，X₁等于偏移量bias，由k和X₁计算得到微小区边界区域宽度阈值Δ，X₂＝X₁-Δ，k的取值范围是[1，bias]。

7.根据权利要求6所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述由k和X₁计算得到微小区边界区域宽度阈值Δ包括，Δ＝1/k*X₁。

8.根据权利要求1所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述UE的初始接入点基站是Pico eNB或中继基站Relay eNB，所述UE的初始接入点基站进行资源划分包括，UE的初始接入点基站根据RSRP_eNB-RSRP_pico、X₁和X₂的关系划分资源。

9.根据权利要求8所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述UE的初始接入点基站根据RSRP_eNB-RSRP_pico、X₁和X₂的关系划分资源以传输数据包括，若RSRP_eNB-RSRP_pico≤X₂，所述UE为微小区中心地带用户，所述UE复用全部资源；若X₂＜RSRP_eNB-RSRP_pico≤X₁，所述UE为微小区边缘地带用户，所述UE使用的资源与宏小区资源正交。

10.根据权利要求1所述长期演进先进系统中的干扰协调方法，其特征在于，所述UE的初始接入点基站是宏基站，所述UE的初始接入点基站划分资源以传输数据包括，所述UE为宏小区用户，所述UE使用的资源与微小区边缘地带资源正交。