CN103856945B - LTE‑Advanced中继系统的上行干扰协调方法 - Google Patents

LTE‑Advanced中继系统的上行干扰协调方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LTE‑Advanced中继系统的上行干扰协调方法，包括以下步骤：根据eNodeB间交互的高干扰指示OI信息和各UE的参考信号接收功率RSRP值将小区UE分为直接UE和中继UE；UE类型确定以后，小区eNodeB根据高干扰指示（HII）信息并结合本小区中继UE的带宽分配情况，实现动态的频谱分配；对小区内符合条件的UE进行开环功率调整，并统计吞吐量。与现有技术相比，本发明将频域协调和功率控制相结合，利用LTE‑Advanced系统中各小区基站之间的交互信息，得到相邻小区物理资源块的使用情况，将不受干扰的资源块分配给被干扰用户；并在不增加对邻小区干扰的前提下适当调整直接用户发射功率。本发明可以大大降低LTE‑Advanced系统的上行干扰，提高频谱利用率和系统吞吐量，并提升了直接用户的满意度。

Description

LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体讲，涉及一种适用于LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法。
背景技术
LTE-Advanced是LTE(Long Term Evolution)技术的演进版本，2008年3月开始，2008年5月确定需求。为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，LTE-Advanced要达到下行1Gbit/s，上行500Mbit/s的峰值速率。中继是3GPP Release 10中规定的LTE-Advanced的一个关键性特性，它可以扩大小区覆盖面积、提高小区容量。然而，中继(RN)也为LTE-Advanced系统带来了更加复杂的干扰情况。LTE-Advanced采用正交频分复用(OFDM)技术，小区内各UE(UE)占用不同的相互正交的子载波，所以系统内不存在小区内干扰，只有小区间干扰。引入中继后若是中继和基站(eNodeB)可使用的频谱有重叠，那么同频的直接用户和中继用户之间必然会产生小区内干扰；对于小区间干扰而言，LTE-Advanced中继系统中不仅需要考虑相邻小区对用户的干扰，还需要考虑相邻小区对中继节点的干扰。
现有技术中的LTE系统常用的小区间干扰协调技术主要分为两类，第一类：软频率复用，该技术通过对资源调度进行限制来达到抑制小区间干扰的目的，常用于抑制小区间下行干扰；第二类：部分功率控制，该技术通过对某个资源块内的发射功率进行限制来抑制小区间干扰，以使得每个用户都可以达到一个合适的信噪比，常用于抑制小区间上行干扰。现有的用于抑制小区间干扰的频率复用方案大多数是静态的，不能自适应负载在小区内部的动态变化，并且它根据用户身份分配固定带宽的方法使得频谱利用率较低。目前，适用于LTE-Advanced中继系统的干扰协调技术很多是借鉴LTE系统中用到的上述技术，并没有很好的考虑新系统的新特性，从而存在因小区间干扰而导致的频谱利用率不高、网络吞吐量低以及用户满意度差等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法，通过基于OI和RSRP的用户类型判定、基于HII的动态频谱分配方法以及基于PSRP修正的功率控制方法，以实现减小LTE-Advanced中继系统的上行干扰。
本发明提出了一种LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、根据eNodeB间交互的高干扰指示过载指示信息和各UE的参考信号接收功率RSRP值将小区UE分为直接UE和中继UE；具体为：对于各被确定产生干扰的UE，测量其所有邻小区以及自身所在小区的RSRP值；找出相邻小区RSRP值中的最大值，记作RSRPmax；把自身服务小区的RSRP记作RSRP0；将RSRPmax与RSRP0进行比较以确定主干扰UE，判断是否满足RSRP0-RSRPmax<＝RSRPth1，其中RSRPth1是UE类型判定阈值，如果是，为中继UE，否则，为直接UE；
步骤二、UE类型确定以后，小区eNodeB根据高干扰指示信息并结合本小区中继UE的带宽分配情况，找出空闲的并且不会被邻小区中继UE干扰的物理资源块(PRB)集合，记作自由资源块集(Free PRBs,FPRBs)；然后，从FPRBs中选取PRB分配给产生干扰的中继UE；分配完后若FPRBs中PRB仍有剩余，则将剩余的PRB分配给eNodeB服务的直接UE，实现动态的频谱分配；
步骤三、对于直接UE，在距离自身服务eNodeB较近而距离邻小区eNodeB较远的情况下；通过将自身服务eNodeB的RSRP值与相邻eNodeB的最大RSRP值相比较，当直接UE到相邻eNodeB的阴影衰落大于同小区所有直接UE到该eNodeB的阴影衰落的平均值时，对直接UE进行基于RSRP的功率调整，增大该直接UE的发射功率，实现功率调整，并统计吞吐量。
与现有技术相比，本发明将频域协调和功率控制相结合，利用LTE-Advanced系统中各小区基站之间的交互信息，得到相邻小区物理资源块的使用情况，将不受干扰的资源块分配给被干扰用户；并在不增加对邻小区干扰的前提下适当调整直接用户发射功率。本发明可以大大降低LTE-Advanced系统的上行干扰，提高频谱利用率和系统吞吐量，并提升了直接用户的满意度。
附图说明
图1为LTE-Advanced中继系统的上行干扰情况示意图；
图2为本发明一种适用于LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法的步骤流程图；
图3为用户类型判定流程图；
图4为常用频谱分配示意图；
图5为动态频谱分配流程图；
图6为功率调整流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清晰易懂，下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。
图1是LTE-Advanced中继系统的上行干扰情况示意图。其中虚线左侧所示为LTE-Advanced中继系统小区内上行干扰，虚线右侧所示为LTE-Advanced中继系统小区间上行干扰。
实施例一
图2是本发明的适用于LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法的流程图，包括以下步骤：
步骤201：对LTE-Advanced中继系统中各小区内各用户进行初始的频谱资源分配；
步骤202：结合OI信息和RSRP值确定小区内各用户UE的类型，是直接UE还是中继UE；
步骤203：判断是否已对LTE-Advanced中继系统中各小区依次进行动态的频谱分配以及功率调整等操作，如果是则操作结束，如果否则执行步骤204；
步骤204：根据步骤201的结果及步骤202中确定的用户类型统计HII信息；
步骤205：小区eNodeB结合步骤204执行动态的频谱分配策略；
步骤206：对小区内符合条件的UE进行开环功率调整，并统计吞吐量。
实施例二
图3是本发明涉及的用户类型判定的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤301：eNodeB检测小区内受到上行干扰的PRB，通过X2接口(即基站与基站间的接口)向相邻小区发送OI信息(即过载指示(Overload Indicator，简称OI)，OI信息指示出受到相邻小区高干扰的PRB，由此确定产生干扰的用户；
步骤302：根据步骤301所得结果，对于其中各被确定产生干扰的用户，测量其所有邻小区以及自身所在小区的RSRP值；找出相邻小区RSRP值中的最大值，记作RSRPmax；把自身服务小区的RSRP记作RSRP0；
步骤303：将RSRPmax与RSRP0进行比较以确定主干扰用户，判断是否RSRP0-RSRPmax<＝RSRPth1(RSRPth1是用户类型判定阈值)，如果是则执行步骤304，如果否则执行步骤305；
步骤304：用户为主干扰用户，将此用户按中继用户接入小区；
步骤305：用户不是主干扰用户，按直接用户接入小区。
直接用户是直接与基站进行通信的用户，中继用户是通过中继与基站通信的用户
图4是适用于LTE-Advanced中继系统的一种常用频谱分配流程示意图，其具体步骤包括：
小区内的可用频谱被分为两部分，一部分用于：UE→eNodeB的上行数据传输，另一部分用于：中继用户→RN→eNodeB的上行数据传输。将时域划分为接入域、回程域两部分。在接入域，直接UE和中继UE发送信息，eNodeB和RN接收信号，RN不能发送信号；在回程域，UE和RN发送信息，eNodeB接收信息，RN只发送而不接收信号。
实施例三
图5是本发明中涉及的动态频谱分配的流程图，所述流程包括以下步骤：
步骤501：统计小区间共享的HII信息，得到邻小区中继UE的易受到干扰的PRB列表；
步骤502：将本小区中继UE的带宽的分配情况与步骤501执行结果相结合，找出空闲的并且不会干扰邻小区中继UE的PRB，记作自由资源块集FPRBs；
步骤503：从FPRBs中选取PRB重新分配给被干扰的中继用户；(
步骤504：判断自由资源块是否有剩余，如果是则执行步骤505，如果否则执行步骤506；
步骤505：将FPRBs中剩余的PRB分配给直接用户；
步骤506：动态资源分配结束。
实施例4
图6是本发明涉及的功率调整的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤601：对于直接用户而言，它们大部分位于小区中心，距离自身服务eNodeB较近而距离邻小区eNodeB较远小区内直接用户测量所有邻小区以及自身所在小区的RSRP值，并计算RSRP0与RSRPmax的差值；
步骤602：判断是否RSRP0-RSRPmax>＝RSRPth2(RSRPth2是设定的用户参考信号接收功率差值阈值)，如果是则则执行步骤603，如果否则执行步骤604；
步骤603：直接用户开环发射功率其中RSRPmax是直接用户测量得到的相邻小区RSRP值中的最大值，是相邻小区RSRP值对应的平均值；
步骤604：直接UE的发射功率计算公式P＝min{Pmax,10logM+P0+α·PL}dBm。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，用于帮助理解本发明的方法及核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，所以本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种LTE-Advanced中继系统的上行干扰协调方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、根据eNodeB间交互的高干扰指示过载指示信息和各UE的参考信号接收功率RSRP值将小区UE分为直接UE和中继UE；具体为：对于各被确定产生干扰的UE，测量其所有邻小区以及自身所在小区的RSRP值；找出相邻小区RSRP值中的最大值，记作RSRPmax；把自身服务小区的RSRP记作RSRP0；将RSRPmax与RSRP0进行比较以确定主干扰UE，判断是否满足RSRP0-RSRPmax<＝RSRPth1，其中RSRPth1是UE类型判定阈值，如果是，为中继UE，否则，为直接UE；
步骤二、UE类型确定以后，小区eNodeB根据高干扰指示信息并结合本小区中继UE的带宽分配情况，找出空闲的并且不会被邻小区中继UE干扰的物理资源块(PRB)集合，记作自由资源块集(Free PRBs,FPRBs)；然后，从FPRBs中选取PRB分配给被干扰的中继UE；分配完后若FPRBs中PRB仍有剩余，则将剩余的PRB分配给eNodeB服务的直接UE，实现动态的频谱分配；
步骤三、对于直接UE，在距离自身服务eNodeB较近而距离邻小区eNodeB较远的情况下；通过将自身服务eNodeB的RSRP值与相邻eNodeB的最大RSRP值相比较，当直接UE到相邻eNodeB的阴影衰落大于同小区所有直接UE到该eNodeB的阴影衰落的平均值时，对直接UE进行基于RSRP的功率调整，增大该直接UE的发射功率，实现功率调整，并统计吞吐量。
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