CN103596180A - 一种下行干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种下行干扰协调方法，该方法适用于同频组网的小区，每一个小区所使用的频带划分为中心频带和边缘频带，相邻的小区的边缘频带彼此正交；该方法包括如下步骤：A.根据小区内的用户的信道质量确定所述用户的下行功率分配参数P_A，其中，信道质量差的用户采用较高的P_A，信道质量好的用户采用较低的P_A；B.判断用户的P_A是否大于边缘用户的划分门限，若是将该用户设置边缘用户，将该用户调度到小区的边缘频带；否则将该用户设置为中心用户，将该用户调度到小区的整个频带。

Description

一种下行干扰协调方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及正交频分复用技术（OFDM），特别涉及一种下行干扰协调方法。

背景技术

LTE系统采用OFDM技术，小区内用户通过频分实现信号的正交，小区内的干扰基本可以忽略。但是同频组网时会带来较强的小区间干扰，如果两个相邻小区在小区的交界处使用了相同的频谱资源，则会产生较强的小区间干扰，严重影响了边缘用户的业务体验。因此如何降低小区间干扰，提高边缘用户性能，成为LTE系统的一个重要研究课题。

目前，在LTE下行干扰协调，可以使用静态干扰协调方案通过频率复用来进行干扰抑制。常用的静态/半静态干扰协调方案主要有部分频率复用（FFR）和软频率复用（SFR）。

FFR算法的原理是通过设置小区禁用频带来避免小区边缘用户发生相互干扰，这种方法虽然可以降低边缘用户所受的干扰，但是由于禁用了频带，大大浪费了系统资源。因此SFR更为广泛应用。SFR方法原理为：首先进行频率规划，所有子载波分为相互独立的两组，称之为主子载波组及辅子载波组，主子载波组可以采用较高的发射功率，用于覆盖整个小区；辅子载波组采用较小的发射功率，覆盖小区的中心区域。将用户划分为边缘用户和中心用户，边缘用户使用主子载波组，中心用户可以使用全频带。主子载波组和辅子载波组的功率配置采用一个功率比参数，通过配置合适的功率比来达到干扰协调的效果。

图1所示为软频率复用方法的原理示意图。基站1、基站2和基站3是三个相邻小区的基站，通过频率规划，这三个相邻小区使用不同的主子载波组及辅子载波组，其中三个小区的主载波组互不相同，以保证不会相互干扰。终端12、终端22和终端32位于各自小区的中心区域，调度到其所在小区的辅子载波组；终端11、终端21和终端31位于这三个相邻小区的边缘区域，分别调度到这三个相邻小区的主子载波组。

现有的软频率复用下行干扰协调方法通常是与功率分配强耦合的。具体地说，软频率复用采用两种下行发射功率，边缘用户采用较高的下行功率分配参数，中心用户采用较低的下行功率分配参数。现有的这种下行干扰协调方法需要通过功率配置信令调整用户的功率，因此需要较高的信令开销，占用小区宝贵的无线资源。

发明内容

本申请提供了一种下行干扰协调方法，相对于现有技术可以减小功率配置信令开销，节约小区的无线资源。

本发明实施例提供的一种下行干扰协调方法，该方法适用于同频组网的小区，每一个小区所使用的频带划分为中心频带和边缘频带，相邻的小区的边缘频带彼此正交；该方法包括如下步骤：

A、根据小区内的用户的信道质量确定所述用户的下行功率分配参数P_A，其中，信道质量差的用户采用较高的P_A，信道质量好的用户采用较低的P_A；

B、判断用户的P_A是否大于边缘用户的划分门限，若是将该用户设置边缘用户，将该用户调度到小区的边缘频带；否则将该用户设置为中心用户，将该用户调度到小区的整个频带。

较佳地，步骤A包括：

A1、获取小区内用户的信道质量导频功率比PPR；

A2、通过公式P_A=k×PPR+b计算出P_A的近似值，将与所计算出的P_A的近似值最接近的P_A可取值作为该用户的P_A，其中k，b为可调参数，k为负值。

较佳地，该方法进一步包括：根据系统负载情况调整边缘用户的划分门限，具体包括：预先将负载值划分为轻负载区间和重负载区间；如果当前系统负载落入轻负载区间，提高边缘用户判决门限，如果当前系统负载落入重负载区间，降低边缘用户判决门限。

较佳地，该方法进一步包括：根据用户分布状况调整边缘用户的划分门限，具体包括：

确定边缘用户占小区全部用户的比例，

判断该比例与预先设定的第一阈值或第二阈值的大小，若低于第一阈值，提高边缘用户判决门限；如果高于第二阈值，降低边缘用户判决门限，其他情况保持边缘用户判决门限不变；所述第一阈值小于或等于第二阈值。

从以上技术方案可以看出，将小区的整个频带划分为边缘频带和中心频带，通过下行功率分配参数来确定用户为边缘用户还是中心用户，边缘频带可以被小区的所有用户使用，中心频带只能被小区的中心用户使用。中心用户根据信道条件采用不同的下行功率配置，从而保证中心用户的性能，减少抢占边缘用户资源的概率。较佳地，可以进一步根据系统负载和用户的分布来进行灵活调整小区覆盖边缘。通过调整低功率频带和高功率频带可以发送的用户功率值来进行干扰协调。

本申请技术方案与现有的软频率复用方案相比，具有如下较佳技术效果：

不用通过调整用户功率来进行干扰协调，减小了功率配置信令开销；

低功率频带上的中心用户可以根据信道状况采用不同的下行发射功率，能够保证一些信道质量不是最优的中心用户能尽量采用较高的下行发射功率，提高这些中心用户的性能，而信道质量较好的中心用户可以在不影响其性能的情况下采用较低下行功率分配参数，降低对邻小区边缘用户的干扰，达到干扰协调的目的；

在本申请的较佳实施例中，能够根据小区的负载状况灵活改变边缘用户范围，从而在不同负载状况下都能保证信道质量最差的用户的性能。

附图说明

图1为现有技术中的软频率复用方法的原理示意图；

图2为本申请实施例提供的下行干扰协调方法流程图；

图3为单点三扇区的小区规划场景示意图。

具体实施方式

本申请技术方案的基本思想在于，将小区的整个频带划分为边缘频带和中心频带，通过下行功率分配参数来确定用户为边缘用户还是中心用户，边缘频带可以被小区的所有用户使用，中心频带只能被小区的中心用户使用。中心用户根据信道条件采用不同的下行功率配置，从而保证中心用户的性能，减少抢占边缘用户资源的概率。较佳地，可以进一步根据系统负载和用户的分布来进行灵活调整小区覆盖边缘。通过调整低功率频带和高功率频带可以发送的用户功率值来进行干扰协调。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

本申请实施例提供了一种与功率分配松耦合的下行干扰协调方法，该方法适用于同频组网的小区，每一个小区所使用的频带划分为中心频带和边缘频带，相邻的小区的边缘频带彼此正交；其流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤201：根据小区内的用户的信道质量确定所述用户的下行功率分配参数PA，其中，信道质量差的用户采用较高的PA，信道质量好的用户采用较低的PA；

步骤202：判断用户的PA是否大于边缘用户的划分门限，若是将该用户设置边缘用户，将该用户调度到小区的边缘频带；否则将该用户设置为中心用户，将该用户调度到小区的整个频带（即边缘频带＋中心频带）。

较佳地，可以根据系统实际情况对边缘用户的划分门限进行灵活调整，首次执行时，边缘用户的划分门限可以取设定值。以下给出两种调整的具体实现方式：

方式一：根据系统负载情况调整边缘用户的划分门限。具体可以是预先将负载值划分为轻负载区间和重负载区间；如果当前系统负载落入轻负载区间，提高边缘用户判决门限，将部分中心用户判为边缘用户，使更多用户使用边缘频带，提高传输效率；如果当前系统负载落入重负载区间，降低边缘用户判决门限，将部分边缘用户判决为中心用户，将边缘频带预留给信道质量最差的边缘用户，保证这些用户的性能。上述步骤中提高判决门限或降低判决门限的调整步长可以根据实际应用场景确定。

方式二：根据用户分布状况调整边缘用户的划分门限。首先，确定边缘用户占小区全部用户的比例，如果该比例低于第一阈值，表明若用户多分布在中心，边缘较少，可以提高边缘用户判决门限，将部分中心用户判为边缘用户，使更多用户使用边缘频带，提高传输效率；如果该比例高于第二阈值，表明用户多分布在边缘，可以降低边缘用户判决门限，将部分边缘用户判决为中心用户，将边缘频带预留给信道质量最差的边缘用户，保证这些用户的性能。其他情况保持边缘用户判决门限不变。其中，第一阈值小于或等于第二阈值。

本申请技术方案典型应用于单点三扇区的小区规划场景，如图3所示。本申请技术方案也可以应用于其他小区规划场景，例如单站点全向天线的场景。

频率规划方案如图3所示，相邻的三个扇区划分出正交的边缘频带供边缘用户使用。中心频带只能给中心用户使用。

然后进行功率分配，在3GGP标准协议中，规定用户可用的下行功率分配参数P_A可取值为{-6，-4.77，-3，-1.77，0，1，2，3}，取值越大下行功率越大，具体取值要根据用户的信道质量来确定：总的原则是信道质量差的用户采用较高的下行功率分配参数，信道质量好的用户采用较低的下行功率分配参数。本实施方案中，采用用户的信道质量导频功率比值（PPR）来确定，PPR越小，说明邻区干扰越大，信道质量越差，就要采用较高的下行功率分配参数。其中，PPR为用户服务小区参考信号接收功率与邻小区参考信号接收功率的比值，服务小区参考信号接收功率和邻小区参考信号接收功率由UE测量得到，并按照网络侧配置的测量上报准则上报给eNB。

本申请的一个实施例中通过线性映射P_A=k×PPR+b的方式确定不同用户的功率参数值，其中k，b为可调参数，k为负值。具体地说，首先通过上述公式PA=k×PPR+b计算出PA的近似值，然后确定与PA的近似值最接近的可取值作为该用户的功率参数值PA。k和b反映了PPR与用户功率参数PA的线性映射关系，两个参数的取值决定了基站到不同用户的发送功率差异以及基站的总发送功率水平，进而影响了干扰协调算法的性能，因此需要通过仿真确定不同应用场景下的最佳配置。

需要指出的是，本申请技术方案不限于线性映射的方案，例如也可以采用单调递减的非线性函数来确定不同用户的功率参数值，

判断用户的P_A与边缘用户的划分门限P_{A_threshold}的大小，当用户的P_A大于P_{A_threshold}时，该用户为边缘用户，否则为中心用户。边缘用户只能使用边缘频带，中心用户可以使用全频带。

本申请技术方案与现有的软频率复用方案相比，具有如下较佳技术效果：

不用通过调整用户功率来进行干扰协调，减小了功率配置信令开销；

低功率频带上的中心用户可以根据信道状况采用不同的下行发射功率，能够保证一些信道质量不是最优的中心用户能尽量采用较高的下行发射功率，提高这些中心用户的性能，而信道质量较好的中心用户可以在不影响其性能的情况下采用较低下行功率分配参数，降低对邻小区边缘用户的干扰，达到干扰协调的目的；

在本申请的较佳实施例中，能够根据小区的负载状况灵活改变边缘用户范围，从而在不同负载状况下都能保证信道质量最差的用户的性能。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种下行干扰协调方法，其特征在于，该方法适用于同频组网的小区，每一个小区所使用的频带划分为中心频带和边缘频带，相邻的小区的边缘频带彼此正交；该方法包括如下步骤：

A、根据小区内的用户的信道质量确定所述用户的下行功率分配参数P_A，其中，信道质量差的用户采用较高的P_A，信道质量好的用户采用较低的P_A；

B、判断用户的P_A是否大于边缘用户的划分门限，若是将该用户设置边缘用户，将该用户调度到小区的边缘频带；否则将该用户设置为中心用户，将该用户调度到小区的整个频带。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括：

A1、获取小区内用户的信道质量导频功率比PPR；

A2、通过公式P_A=k×PPR+b计算出P_A的近似值，将与所计算出的P_A的近似值最接近的P_A可取值作为该用户的P_A，其中k，b为可调参数，k为负值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据系统负载情况调整边缘用户的划分门限，具体包括：预先将负载值划分为轻负载区间和重负载区间；如果当前系统负载落入轻负载区间，提高边缘用户判决门限，如果当前系统负载落入重负载区间，降低边缘用户判决门限。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据用户分布状况调整边缘用户的划分门限，具体包括：

确定边缘用户占小区全部用户的比例，

判断该比例与预先设定的第一阈值或第二阈值的大小，若低于第一阈值，提高边缘用户判决门限；如果高于第二阈值，降低边缘用户判决门限，其他情况保持边缘用户判决门限不变；所述第一阈值小于或等于第二阈值。

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