CN103716890A - 一种上行干扰补偿方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行干扰补偿方法和装置，其中，所述方法包括：基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；通过基站计算上行干扰实际值和干扰目标值的差值，判断本次差异值的绝对值是否大于设定的阈值；当本次差异值的绝对值大于设定的阈值时，则上行干扰水平过大或过小，调整UE发射功率和目标信干扰比SINR值。当上行干扰过大，则降低边缘用户目标信干比SINR，同时降低UE发射功率；若上行干扰过小，则提高边缘用户的目标信干比SINR，同时提高UE发射功率；若上行干扰与目标干扰基本一致，则不调整边缘用户目标SINR和UE发射功率；避免功率攀升，减轻小区间干扰，提升上行速率。

Description

一种上行干扰补偿方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种上行干扰补偿方法和装置。

背景技术

在LTE无线系统中，决定上行速率的主要因素是传输块大小（TransportBlock Size，TBS），而传输块大小又是由调制编码方式（Modulation and CodingScheme，MCS）和物理资源块（physical resource block，PRB）个数共同决定的。一般来说，信号与干扰加噪声比（Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR）越高，则可以选择的调制编码方式也越高；UE的可用功率越多，则可以使用的PRB也越多。然而，由于客观上存在大尺度衰落（路径损耗）和上行干扰等不利因素，SINR常受到影响，UE也被迫消耗更多的功率来维持SINR，这样就无法使用更多的PRB，上行速率受到影响。

干扰是影响上行速率的常见因素。选择同频组网的时候，本小区的有用信号对于邻区就是干扰信号。参考图1所示，图中的UE1接入了基站1，UE2接入了基站2，UE1、UE2都位于各自小区边缘。由于距离基站较远，因此UE1、UE2都发射了较大的功率。根据上行SINR的定义：SINR=信号功率/（干扰+底噪），此时来自邻区的干扰功率很大，导致上行SINR恶化了；按照传统功控的做法，为了维持上行SINR在目标值附近，会进一步加大UE发射功率，导致到本小区的有用信号功率和到邻区的干扰信号功率都增加了，由于有用信号和干扰信号都增大了，就造成邻区间的干扰继续增大，出现邻区间UE功率攀升，无法提升上行SINR。

LTE中常见的降低上行干扰的方案通常采用邻区间的干扰协调，控制边缘频率资源的分配，或者由UE测量本小区及邻小区信号、干扰来调整UE的功率等方法，可以归纳为如下两种方案：

方案1、不同小区使用不同的PRB资源，如图2所示，图中每个站点下有3个小区α、β、γ为了避免同频干扰，每个小区单独划分PRB资源，用不同的颜色表示。由于每个小区的UE调度在不同的PRB上，因此小区间基本上没有干扰，上行SINR主要受UE距离基站距离远近限制。

方案2、通过基站间接口交互信令，进行干扰协调。在3GPP36.423中定义了干扰指示（HII）和过载指示（OI），基站通过X2接口交换小区间的干扰水平，这样基站可以通过调整小区内UE的发射功率，来达到减小小区间干扰的目的。

现有技术的两种方案存在如下缺陷：

方案1：这种方式的缺点是每个小区只能使用1/3频带，降低了频谱利用率。

方案2：这种方案占用了基站间的传输资源来传输信令，并且信息交互所需要的时间也比较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供上行干扰补偿方法和装置，能够在保持较高的频谱利用率，且不依赖于基站间信令交互的前提下，降低小区间的上行干扰。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种上行干扰补偿方法，所述方法包括：

基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；

当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。

较佳地，所述基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值包括：

基站根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值；

将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；

判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值；

当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，判定需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。

较佳地，所述调整UE发射功率和目标SINR值为：

当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值；

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。

较佳地，所述降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值之前，所述方法还包括：

判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的步骤。

较佳地，所述判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值之前，所述方法还包括：

判断本次差异值是否小于上一次差异值，当本次差异值小于上一次差异值时，执行判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值的步骤。

较佳地，所述根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值之前，所述方法还包括：

根据收到的上行信号，判断本小区UE是否为边缘用户，当本小区UE是边缘用户时，执行根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值的步骤。

本发明提供一种基站，所述基站包括：

判断单元，用于通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；

调整单元，用于当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。

较佳地，所述判断单元包括：

接收子单元，用于接收上行信号；

第一计算子单元，用于根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值；

第二计算子单元，用于将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；

第一判断子单元，用于判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值，当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，判定需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。

较佳地，所述调整单元，用于当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值；

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。

较佳地，所述判断单元还包括：

第二判断子单元，用于判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，通知调整单元执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的操作。

由上可知，本发明的技术方案包括：基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；基站根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值；将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值；当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，调整UE发射功率和目标SINR值。由此，本发明通过基站计算上行实际干扰与干扰目标值的差异，来调整UE功率，避免出现小区间功率攀升，有效利用UE功率。令UE的发射功率在高速率和低干扰之间得到平衡，网络能够自动找到合理的工作点，从而保持较高的频谱利用率，以及不依赖于基站间信令交互的前提下，尽量降低小区间的上行干扰，令全网性能最优。

附图说明

图1为现有LTE系统中的同频干扰的原理示意图；

图2为现有技术通过PRB分配避免同频干扰的原理示意图；

图3为本发明提供的上行干扰补偿方法的实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的上行干扰补偿方法的第一实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的基站的实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的上行干扰补偿方法的第二实施例的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供的一种上行干扰补偿方法的实施例包括：

步骤301、基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；

步骤302、当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。

本发明提供的一种上行干扰补偿方法的第一实施例，如图4所示，所述方法包括：

步骤401、接收上行信号；

步骤402、根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值；

步骤403、将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；

步骤404、判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值；

这里，所述第一阈值可以根据实际情况设定，例如设为0.5db，当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，说明上行干扰水平过大或过小。

步骤405、当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，调整UE发射功率和目标SINR值。

本发明弥补了现有方案中频谱利用率较低、需要基站间信令交互的不足，提升了频谱利用率，节省了基站间的传输资源，降低了网络中的干扰水平，提高了网络速率。

较佳地，所述调整UE发射功率和目标SINR值为：

当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值，并且增加PRB的个数；

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。

较佳地，所述降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值之前，所述方法还包括：

判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的步骤。

这里，第二阈值可设置为0dB。

较佳地，所述判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值之前，所述方法还包括：

判断本次差异值是否小于上一次差异值，当本次差异值小于上一次差异值时，执行判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值的步骤。

较佳地，所述根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值之前，所述方法还包括：

根据收到的上行信号，判断本小区UE是否为边缘用户，当本小区UE是边缘用户时，执行根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值的步骤。

较佳地，所述调整UE发射功率和目标SINR值之前，所述方法还包括：

判断UE是否有剩余功率，当有剩余功率时，执行调整UE发射功率和目标SINR值的步骤。

本发明提供的一种基站的实施例，如图5所示，所述基站包括：

判断单元51，用于通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值；

调整单元52，用于当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。

较佳地，所述判断单元51包括：

接收子单元511，用于接收上行信号；

第一计算子单元512，用于根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值；

第二计算子单元513，用于将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；

第一判断子单元514，用于判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值，当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，判定需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。

较佳地，所述调整单元52，用于当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值；

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。

较佳地，所述判断单元51还包括：

第二判断子单元，用于判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，通知调整单元52执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的操作。

较佳地，所述判断单元51还包括：

第三判断子单元，用于根据收到的上行信号，判断本小区UE是否为边缘用户，当本小区UE是边缘用户时，通知第一计算子单元512执行根据收到的上行信号，得到测量干扰值的操作。

在一优选实施例中，所述判断单元51还包括：第四判断子单元，用于判断本次差异值是否小于上一次差异值，当本次差异值小于上一次差异值时，通知第一判断子单元514执行判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值的操作。

较佳地，所述判断单元51还包括：第五判断子单元，用于判断UE是否有剩余功率，当有剩余功率时，通知调整单元52执行调整UE发射功率和目标SINR值的操作。

本发明提供的一种上行干扰补偿方法的第二实施例，所述方法的过程是在基站周期性执行的，如图6所示，所述方法包括：

步骤601、接收上行信号；

这里，上行信号包括本小区UE有用信号和来自邻区UE的干扰信号以及底噪。

步骤602、根据UE是否上报A3事件，判断本小区UE是否为边缘用户；当本小区UE不是边缘用户时，进入步骤612；当本小区UE是边缘用户时，进入步骤603；

这里，在观察窗口内，若UE上报了A3事件，则认为邻区参考信号强度和服务小区参考信号接近，判定该UE为边缘用户；而在观察窗口内，若UE不上报A3事件，则认为邻区参考信号强度远小于服务小区参考信号，则判定该UE为为非边缘用户；

邻区间的干扰主要是由边缘用户造成的，因此控制干扰主要是针对边缘用户进行的。

步骤603、根据收到的上行信号，得到测量干扰值；

这里，基站可以根据上行解调参考信号（De Modulation Reference Signal，DMRS)，可以分辨出干扰信号，估计出上行干扰。

步骤604、将测量干扰值减去目标干扰值，得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值；

这里，UE发射功率、目标SINR值和目标干扰有如下关系，：

目标SINR=信号功率（mw）/（目标干扰（mw）+底噪（mw））=P0push（mw）/（目标干扰（mw）+底噪（mw）），其中，

为小区上行标称功率；

略作变化得到目标干扰的对数域表达式为：

可以算出测量干扰值和目标干扰值的本次差异值：

记本次差异值为Δ干扰(t),上一次差异值为Δ干扰(-1)。

步骤605、判断本次差异值是否小于上一次差异值，当本次差异值大于等于上一次差异值时，进入步骤612；当本次差异值小于上一次差异值时，进入步骤606；

这里，如果Δ干扰(t)>Δ干扰(t-1)，则认为该场景下算法未收敛，算法退出，不再调整。

步骤606、判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值，当本次差异值的绝对值小于等于第一阈值时，进入步骤612；当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，进入步骤607；

这里，若Δ干扰(dB)绝对值≤0.5dB(第一阈值,可修改)，则认为算法已经收敛，本次无需调整。

步骤607、判断UE是否有剩余功率，当没有剩余功率时，进入步骤612；当有剩余功率时，进入步骤608；

这里，UE没有剩余功率可以指只使用了一个PRB并以满功率发射。因为没有剩余功率的UE容易掉话，所以不做调整。

步骤608、判断测量干扰值是否大于目标干扰值，当测量干扰值大于目标干扰值时，进入步骤609；当测量干扰值小于目标干扰值时，进入步骤611。

步骤609、判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值小于第二阈值，进入步骤612，当目标SINR值大于等于第二阈值，进入步骤610；

这里，第二阈值可设置为0dB，若目标SINR值低于或等于第二阈值，则不再调整UE功率和目标SINR值，本次调整结束。

步骤610，下发功控命令字降低UE在每个PRB上的发射功率，调度更多的PRB，同时降低目标SINR值，结束本次流程；

这里，

调度PRB的个数受到数据缓存大小、UE最大发射功率、多UE之间公平性调度多种因素影响。

步骤611、下发功控命令字增加UE在每个PRB上的发射功率，同时增加目标SINR值，结束本次流程；

这里，增加值可以为Δ干扰×(1-边缘用户比例)。

步骤612、不调整UE发射功率和目标SINR值。

由于SINR=信号功率/（干扰+底噪），对于干扰较大的场景，如果能够降低来自邻区的干扰，那么对于相同的SINR，就可以降低本小区UE在每个PRB上的发射功率，并调度UE使用更多的PRB，提升速率。对于互为邻区的小区覆盖范围比较相似的场景，认为邻区间的干扰水平也是相似的，此时基站可以通过测量本小区受到的干扰来估计邻区受到的干扰。当基站测量到自身干扰较大时，主动降低本小区UE发射功率，可以减轻对邻区的干扰；而邻区感受到干扰水平下降后，其内环功控发挥作用，降低其小区内的UE发射功率，反过来减轻了对本小区的干扰，这样就保持了SINR不下降。

如何判断网络中的干扰过大还是过小，需要结合目标SINR值进行分析。目标SINR值的设置包含了对网络干扰的估计，可以通过目标SINR值计算出目标干扰。基站根据实际检测的干扰，和目标干扰进行比较，若不一致，则说明目标SINR值/目标干扰不适用于当前的网络场景，需要调整。若基站测量到实际干扰大于目标干扰，就调低目标SINR值，命令UE降低每个PRB上的发射功率，使用更多的PRB，提升速率；若基站测量到实际干扰低于目标干扰，则增加UE发射功率和目标SINR值，好处是可以提升MCS的等级，提升速率。

综上所述，本发明通过基站计算上行干扰实际值和干扰目标值的差异，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。若上行干扰过大，则主动降低外环功控目标值，有助于减轻对邻区的干扰，而邻区感受到干扰水平下降后，其内环功控发挥作用，降低其小区内的UE发射功率，反过来减轻了对本小区的干扰，避免小区间的上行功率攀升；若上行干扰在一个较低水平，则适当提高功控目标值和提升UE功率，选择更高的调制解调方式，获得更高的上行速率。

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。

Claims (10)

1.一种上行干扰补偿方法，其特征在于，所述方法包括： 

基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值； 

当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值包括： 

基站根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值； 

将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值； 

判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值； 

当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，判定需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整UE发射功率和目标SINR值为： 

当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值； 

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值之前，所述方法还包括： 

判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的步骤。 

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值之前，所述方法还包括： 

判断本次差异值是否小于上一次差异值，当本次差异值小于上一次差异值时，执行判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值的步骤。 

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值之前，所述方法还包括： 

根据收到的上行信号，判断本小区UE是否为边缘用户，当本小区UE是边缘用户时，执行根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值的步骤。 

7.一种基站，其特征在于，所述基站包括： 

判断单元，用于通过上行干扰水平，判断是否需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值； 

调整单元，用于当需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值时，调整UE发射功率和目标信干比SINR值。 

8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述判断单元包括： 

接收子单元，用于接收上行信号； 

第一计算子单元，用于根据收到的上行信号，计算得到测量干扰值； 

第二计算子单元，用于将测量干扰值减去目标干扰值，计算得到测量干扰值与目标干扰值的本次差异值； 

第一判断子单元，用于判断本次差异值的绝对值是否大于第一阈值，当本次差异值的绝对值大于第一阈值时，判定需要动态调整UE的开环发射功率和闭环功控目标值。 

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述调整单元，用于当测量干扰值大于目标干扰值时，降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值； 

当测量干扰值小于目标干扰值时，增加UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值。 

10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述判断单元还包括： 

第二判断子单元，用于判断目标SINR值是否大于等于第二阈值，当目标SINR值大于等于第二阈值时，通知调整单元执行降低UE在每个PRB上的发射功率和目标SINR值的操作。 

Images