CN104254075A - 一种适用于异构网络的上行干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于异构网络的上行干扰协调方法，将宏小区的可用频带划分为宏小区专用频带，边缘频带和中心频带；将宏小区覆盖范围内的微微小区的可用频带划分为禁用频带、边缘频带和中心频带；将宏小区用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户；将强干扰源用户调度到宏小区专用频带，将干扰源用户调度到宏小区专用频带和边缘频带，在宏小区整个频带调度非干扰源用户；将微微小区用户划分为边缘用户和中心用户，将边缘用户调度到边缘频带，将中心用户调度到除宏小区专用频带之外的微微小区频带。

Description

一种适用于异构网络的上行干扰协调方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种适用于异构网络的上行干扰协调方法。

背景技术

LTE-A系统从提升单位区域的频谱效率出发，提出了异构网络，并将其作为标准制定的一个关键技术。异构网络通过改变传统蜂窝网络的拓扑结构，将大功率的宏基站（macro）与微微基站（pico）、家庭基站（femto）和中继（relay）等发射功率大多在100mW～2W之间的小功率基站混合组网，如图1所示。此类小功率基站的引入能够弥补宏基站的覆盖盲区，可以提高热点的容量，同时部署比较灵活。但此类小功率基站的引入改变了原来宏基站的网络拓扑，带来分层覆盖的网络部署方式，使得小区间的相互干扰问题更加突出。因此，为了得到网络性能的有效提升，改善边缘用户的服务体验，小区间的干扰协调成为异构网络同信道部署场景下的关键技术难点。

本申请关注的是“宏小区-微微小区”同信道部署场景的上行干扰问题。一般情况下宏基站和微微基站相距较远，处于微微小区边界的宏小区用户，往往到宏基站的路损大于到微微基站的路损。为了补偿到宏基站的路损，保证一定的上行接收功率水平，此类用户会以较大的上行发送功率传输数据，则到微微小区的干扰功率会比较大，对微微小区的服务用户造成较大的上行干扰。而微微小区的用户距离宏小区较远，到宏小区的干扰功率比较小。因此，“宏小区-微微小区”同信道部署场景下，上行干扰主要是宏小区对微微小区的干扰，不同于传统的宏蜂窝网络小区之间的互干扰。

LTE系统解决传统蜂窝网络的小区间干扰问题，主要是利用小区间干扰协调技术。小区间干扰协调通常通过频带预规划、功控、资源调度三者相结合来实现干扰抑制。典型的干扰协调技术方案包括部分频率复用（FFR，或者为PFR）和软频率复用（SFR）。其中FFR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；SFR的原理是通过为不同的相邻小区边缘用户分配不同的频带和功率来避免小区边缘用户发生相互干扰。

FFR、SFR方案是针对宏蜂窝网络小区间互相干扰的情况，小区之间采用一致的频带规划、用户分类及资源限制等干扰协调策略，来抑制互相的干扰。但对于“宏小区-微微小区”场景，微微小区对宏小区的干扰较小，需着重考虑如何规避宏小区对微微小区的强干扰。若采用FFR（如图4所示），简单地将两小区之间的可用频带交错开，虽然可以减小干扰，但系统的频带资源利用率较低。采用SFR也存在问题，仅将宏小区和微微小区的边缘频带错开，不能有效抑制宏小区的部分用户对微微小区的上行强干扰，即宏小区边缘频带内的用户可能会对微微小区的中心用户造成较强的干扰，而无法保证微微小区用户的上行性能。

发明内容

本申请提供了一种适用于异构网络的上行干扰协调方法，可以抑制宏小区的部分用户对微微小区的上行强干扰，保证微微小区用户的上行性能。

本申请实施例提供的一种适用于异构网络的上行干扰协调方法，包括：

A、将宏小区的可用频带划分为宏小区专用频带，边缘频带和中心频带；将宏小区覆盖范围内的微微小区的可用频带划分为禁用频带、边缘频带和中心频带；其中微微小区的边缘频带与宏小区的中心频带相同，微微小区的中心频带与宏小区的边缘频带相同，微微小区的禁用频带位于宏小区专用频带内；

B、宏小区通过判断宏小区用户对其覆盖范围内微微小区的干扰水平，将宏小区用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户；微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将微微小区用户划分为边缘用户和中心用户；

C、对于宏小区，将强干扰源用户调度到宏小区专用频带，将干扰源用户调度到宏小区专用频带和边缘频带，在宏小区整个频带调度非干扰源用户；

对于微微小区，将边缘用户调度到边缘频带，将中心用户调度到除宏小区专用频带之外的微微小区频带。

较佳地，所述宏小区覆盖范围内有n个微微小区，所述n个微微小区的禁用频带均相同，n为大于1的自然数。

较佳地，所述宏小区覆盖范围内有n个微微小区，所述n个微微小区的禁用频带互不相同，n为大于1的自然数。

较佳地，预先设置第一干扰门限和第二干扰门限，第一干扰门限大于第二干扰门限；步骤B所述宏小区通过判断该宏小区的用户对其覆盖范围内微微小区的干扰水平，将所有用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户包括：

若宏小区用户的上行干扰功率大于等于第一干扰门限，则该宏小区用户为目标微微小区的强干扰源用户；若所述上行干扰功率低于第一干扰门限，且大于等于第二干扰门限，则该宏小区用户为目标微微小区的干扰源用户；若所述上行干扰功率小于第二干扰门限，则该宏小区用户为非干扰源用户。

较佳地，预先设置第三干扰门限，所述微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将用户划分为边缘用户和中心用户包括：

若微微小区的用户到微微小区的上行接收功率低于第三干扰门限，则该微微小区用户为边缘用户，否则该微微小区用户为中心用户。

较佳地，预先设置第四干扰门限，所述微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将用户划分为边缘用户和中心用户包括：

若微微小区的用户接收的微微小区参考信号接收功率RSRP与覆盖该微微小区的宏小区的RSRP之差低于第四门限，则该微微小区用户为边缘用户，否则该微微小区用户为中心用户。

从以上技术方案可以看出，将SFR和FFR的技术特点进行结合，根据宏小区用户对微微小区的干扰程度将用户细分为三类，并进行相应的频带规划和资源限制，以降低对微微小区的干扰，保证用户的上行性能；而微微小区根据对邻区的干扰程度及用户位置将用户分为两类，既抑制对宏小区边缘用户的干扰，又保证本小区边缘用户和中心用户的性能。

附图说明

图1为典型的异构网络结构示意图；

图2为宏小区-微微小区同信道部署场景上行干扰示意图；

图3为现有技术中两个小区之间使用SFR的频带划分示意图；

图4为现有技术中两个小区之间使用FFR的频带划分示意图；

图5为本申请实施例提供的一种宏小区和微微小区的频带划分示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种宏小区和微微小区的频带划分示意图。

具体实施方式

本申请对于“宏小区-微微小区”同信道部署场景，针对上行主要是宏小区对微微小区产生强干扰的特点，对覆盖重叠的两层小区采用不同的频带规划、用户分组、资源调度等策略来进行干扰协调，达到抑制小区间干扰、改善边缘用户性能的目的。

本申请的基本技术构思为：将SFR和FFR的技术特点进行结合，根据宏小区用户对微微小区的干扰程度将用户细分为三类，并进行相应的频带规划和资源限制，以降低对微微小区的干扰，保证用户的上行性能。而微微小区根据对邻区的干扰程度及用户位置将用户分为两类，既抑制对宏小区边缘用户的干扰，又保证本小区边缘用户和中心用户的性能。

此外，本申请方案还可以与传统宏蜂窝网络解决同层宏小区间干扰的上行干扰协调方案相兼容。只需满足条件：如图5所示的F1+F2频带不小于传统方案的边缘频带，则可保证宏小区传统干扰协调方案划分的边缘用户不会受微微小区的强干扰，并保持传统蜂窝网络的干扰协调方案不受影响。

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。

本实施例提供的异构网络场景下的上行干扰协调方法，该方法包括如下三个部分：

（1）半静态频带规划

宏小区的可用频带划分为三部分，分别为宏小区专用频带（F1），边缘频带（F2）和中心频带（F3）；宏小区覆盖范围内的微微小区可用频带也分为禁用频带、边缘频带和中心频带三部分，其中边缘频带、中心频带的划分分别与宏小区的中心频带、边缘频带相同。微微小区的禁用频带的划分有两种方法：一种方法是与宏小区专用频带F1相同，如图5所示，即使宏小区覆盖范围内有不止一个微微小区，都采用与宏小区同样的方式；另一种方法是对于宏小区覆盖范围内的多个微微小区，F1频带可进一步细分到对应每个小区，即对于具体的微微小区，禁用频带只是F1频带的一部分，如图6所示，微微小区1的禁用频带为F11，微微小区2的禁用频带为F12。显而易见地，对于宏小区覆盖范围内只有一个微微小区的情况，两种方法是一致的。

F1频带的宽度可根据宏小区强干扰源用户的负载大小来确定，F2频带的宽度可根据宏小区干扰源用户的负载来确定，划分频带的具体方法不在本申请的保护范围。

（2）用户划分

宏小区通过判断该宏小区的用户对其覆盖范围内微微小区的干扰水平（判断方法不在本申请的研究范围），将所有用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户三类，三类用户的含义如下：

强干扰源用户：指的是用户靠近微微小区边界，且离宏基站较远，发送功率较高，到微微基站的上行干扰功率很高，对微微小区所有用户都造成强干扰。

与宏小区专用频带划分的两种方法对应，该类用户也有两种区分方式，对应第一种方法的是不标记是具体微微小区的干扰源，而统一标记为强干扰源用户，对应第二种方法的是标记是具体微微小区的干扰源，即细分为每个微微小区的强干扰源用户。

干扰源用户：与强干扰源用户相比，对微微小区的干扰低些，但可能对微微小区的边缘用户造成强干扰，而对中心用户干扰影响较小。

非干扰源用户：是指除强干扰源用户和干扰源用户之外的其他用户，这类用户距离微微小区较远，且靠近宏小区的中心，到微微基站的干扰功率较低，对微微小区的边缘用户和中心用户影响较小。

强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户的具体判断方法如下：

通过用户对目标微微小区的上行干扰功率大小进行判决，若上行干扰功率大于等于干扰门限1，则用户为目标微微小区的强干扰源用户。若干扰功率低于干扰门限1，大于等于干扰门限2，则用户为目标微微小区的干扰源用户；若干扰功率小于干扰门限2，则用户为非干扰源用户。

干扰功率的估计可利用用户的上行发送功率和用户到目标微微小区的路损得到，也可以利用用户到服务小区的上行接收功率、以及接收的宏小区RSRP和目标微微小区RSRP之差获得。具体实现方式取决于系统可获得的信息，本申请对此不作具体限定。

其中，干扰门限1、干扰门限2可参考系统中微微小区所受干扰情况、以及微微小区服务用户的接收功率分布来合理设置。但必须满足条件干扰门限1>干扰门限2。

微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰（判断方法不在本发明的研究范围），将用户划分为边缘用户和中心用户，含义如下：

边缘用户，处于微微小区边界，上行接收功率较低，易被宏小区干扰，或者到宏小区的上行干扰功率较高，对宏小区边缘用户容易造成干扰。

中心用户，靠近微微小区节点，上行接收功率较高，具有较强的抗干扰能力，或者对宏小区干扰较小。

边缘用户和中心用户的具体判断方法如下；

利用用户到服务小区的上行接收功率，以及接收的微微小区和宏小区参考信号接收功率（RSRP）之差来综合判决。若用户到微微小区的上行接收功率低于干扰门限3，或者用户接收的微微小区RSRP与覆盖该微微小区的宏小区的RSRP之差低于门限4。则用户为边缘用户，否则为中心用户。

门限3的设置可参考微微小区服务用户的接收功率分布来合理设置。

门限4的设置可参考跨层覆盖下宏小区和微微小区的PPR（服务小区与最强邻小区的RSRP之差）分布来合理设置。

（3）调度策略

对于宏小区，强干扰源用户只能使用宏小区专用频带，干扰源用户可以使用宏小区专用频带和边缘频带，非干扰源用户不受限，可用整个频带。

需要说明的是，对于强干扰源用户，若细分到具体每个微微小区的干扰源，则只能使用对应的禁用频带，而不是全部宏小区的禁用频带。

对于微微小区，所有用户都不能使用禁用频带，边缘用户只能使用边缘频带，避开宏小区干扰源用户的干扰，中心用户可以使用除宏小区专用频带之外的所有频带。

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 (6)

1.一种适用于异构网络的上行干扰协调方法，其特征在于，包括：

A、将宏小区的可用频带划分为宏小区专用频带，边缘频带和中心频带；将宏小区覆盖范围内的微微小区的可用频带划分为禁用频带、边缘频带和中心频带；其中微微小区的边缘频带与宏小区的中心频带相同，微微小区的中心频带与宏小区的边缘频带相同，微微小区的禁用频带位于宏小区专用频带内；

B、宏小区通过判断宏小区用户对其覆盖范围内微微小区的干扰水平，将宏小区用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户；微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将微微小区用户划分为边缘用户和中心用户；

C、对于宏小区，将强干扰源用户调度到宏小区专用频带，将干扰源用户调度到宏小区专用频带和边缘频带，在宏小区整个频带调度非干扰源用户；

对于微微小区，将边缘用户调度到边缘频带，将中心用户调度到除宏小区专用频带之外的微微小区频带。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏小区覆盖范围内有n个微微小区，所述n个微微小区的禁用频带均相同，n为大于1的自然数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏小区覆盖范围内有n个微微小区，所述n个微微小区的禁用频带互不相同，n为大于1的自然数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置第一干扰门限和第二干扰门限，第一干扰门限大于第二干扰门限；步骤B所述宏小区通过判断该宏小区的用户对其覆盖范围内微微小区的干扰水平，将所有用户分为强干扰源用户、干扰源用户和非干扰源用户包括：

若宏小区用户的上行干扰功率大于等于第一干扰门限，则该宏小区用户为目标微微小区的强干扰源用户；若所述上行干扰功率低于第一干扰门限，且大于等于第二干扰门限，则该宏小区用户为目标微微小区的干扰源用户；若所述上行干扰功率小于第二干扰门限，则该宏小区用户为非干扰源用户。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置第三干扰门限，所述微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将用户划分为边缘用户和中心用户包括：

若微微小区的用户到微微小区的上行接收功率低于第三干扰门限，则该微微小区用户为边缘用户，否则该微微小区用户为中心用户。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置第四干扰门限，所述微微小区通过判断该微微小区的用户是否处于小区边界，或对宏小区造成了较大的干扰，将用户划分为边缘用户和中心用户包括：

若微微小区的用户接收的微微小区参考信号接收功率RSRP与覆盖该微微小区的宏小区的RSRP之差低于第四门限，则该微微小区用户为边缘用户，否则该微微小区用户为中心用户。