CN105101221B - 一种lte系统动态干扰协调方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LTE系统动态干扰协调方法和装置，包括：选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；获取相邻小区的负载信息；当有用户接入时，根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带，并发送本小区负载信息。本发明能够快速、动态地获取相邻小区的负载信息，有效避免了相邻小区用户间的同频干扰，特别适用于同频组网及链状分布的无线通信系统，如铁路、地铁、隧道、高速公路等，实现简单，可以充分利用频谱资源，实用性强。

Description

一种LTE系统动态干扰协调方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE系统动态干扰协调方法和装置。

背景技术

长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)同小区下的不同用户下行采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)方式，而上行采用单载波频分多址(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，SC-FDMA)方式，不同用户占用不同的、相互正交的子载波，因此LTE系统中同小区不同用户间并不存在多址干扰问题，它的同频干扰主要是来自同频的其他小区的干扰，这也是LTE系统中干扰协调需要解决的问题。

小区间干扰协调功能是指通过对无线资源进行管理，各小区相互协调，对无线资源的使用进行限制，减少同频干扰，以满足LTE系统小区边缘用户业务质量的提升需求。小区间干扰协调本质上是一种多小区无线资源管理功能，需同时考虑来自多个小区的资源使用状态信息和业务负载状态信息。典型的干扰协调方法主要包括以下几种：

软频率复用(下行)——将小区边缘下行频率资源划分为N份，规划小区的边缘用户高功率频带，保证小区间边缘频带的相互正交设置，从而避免小区间下行同频干扰。

软频率复用(上行)——将小区边缘上行频率资源划分为N份，规划小区的边缘用户高干扰频带，边缘用户终端的上行频带需要避开相邻小区的高干扰频带，从而避免小区间上行同频干扰。

动态干扰协调(下行)——各小区内通过X2接口信令(LOAD INFORMATION)在相邻基站(eNB)之间相互传递各小区的高功率频带相对窄带发射功率((Relative NarrowbandTX Power，RNTP)信息，通过对小区间的边缘用户高功率频带进行动态设置和规划来达到对小区间边缘频带的相互正交设置，从而提升小区边缘性能。

动态干扰协调(上行)——各小区内通过X2接口信令(LOAD INFORMATION)在相邻eNB之间相互传递各小区的高干扰敏感度频带HII信息，以使各小区都知道其相邻小区的高干扰敏感度频带信息。在调度小区内边缘用户时通过避免使用邻小区的高干扰敏感度频带来减少被邻区干扰的概率，从而提升小区边缘性能。

但是，现有技术中的上述干扰协调方法实现方式复杂，小区频谱利用率低，易导致系统不够稳定。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种LTE系统动态干扰协调方法和装置，以解决现有技术中的干扰协调方法实现方式复杂，系统不稳定的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种LTE系统动态干扰协调方法，包括：

选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

获取相邻小区的负载信息；

当有用户接入时，根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带，并发送本小区负载信息。

进一步地，所述选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带包括：

将系统频谱资源分为A频带和B频带，获取相邻小区的小区优选频带信息，当相邻小区选择A频带时，优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区选择B频带时，优选A频带作为小区优选频带。

进一步地，所述方法还包括：

当小区优选频带为A频带时，按照从前向后的顺序使用A频带；

当小区优选频带为B频带时，按照从后向前的顺序使用B频带。

进一步地，所述方法还包括：

通过X2接口周期性获取相邻小区的负载信息，和/或，通过X2接口周期性发送本小区负载信息。

进一步地，所述根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带包括：

当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，选择全部系统频谱资源作为可用频带；

当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带作为可用频带，或，将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带。

另一方面，本发明还提供一种LTE系统动态干扰协调装置，包括：频带优选单元、获取单元、选择单元和发送单元，所述选择单元与所述频带优选单元、获取单元和发送单元分别相连，所述频带优选单元还与所述获取单元相连，其中：

频带优选单元，用于选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

获取单元，用于获取相邻小区的负载信息；

选择单元，用于当有用户接入时，根据所述频带优选单元所选择的小区优选频带和所述获取单元获取的相邻小区的负载信息选择可用频带；

发送单元，用于发送本小区负载信息。

进一步地，

所述获取单元还用于：获取相邻小区的小区优选频带信息；

相应地，所述频带优选单元还用于：将系统频谱资源分为A频带和B频带，当相邻小区选择A频带时，优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区选择B频带时，优选A频带作为小区优选频带。

进一步地，所述选择单元还用于：

当小区优选频带为A频带时，令用户按照从前向后的顺序使用A频带；

当小区优选频带为B频带时，令用户按照从后向前的顺序使用B频带。

进一步地，所述装置还包括：

X2接口，分别与所述获取单元和发送单元相连，用于通过信令消息周期性传输负载信息。

进一步地，所述选择单元包括：

判断模块，用于判断相邻小区的负载信息和设定门限值的关系，并将结果发送至可用频带选择模块；

可用频带选择模块，用于根据相邻小区的负载信息和设定门限值的关系选择可用频带：

当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，选择全部系统频谱资源作为可用频带；当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带作为可用频带，或，将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带。

(三)有益效果

可见，在本发明提供的LTE系统动态干扰协调方法和装置中，能够快速、动态地获取相邻小区的负载信息，通过小区优选频带和相邻小区的负载信息有效避免了相邻小区用户间的同频干扰。本发明特别适用于同频组网及链状分布的无线通信系统，如铁路、地铁、隧道、高速公路等，实现简单，可以充分利用频谱资源，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例LTE系统动态干扰协调方法的基本流程示意图；

图2是本发明实施例1的动态干扰协调方法的流程示意图；

图3是本发明实施例1中的小区分布示意图；

图4是本发明实施例1中的信令传输流程示意图；

图5是本发明实施例2中的信令传输流程示意图；

图6是本发明实施例3中的小区分布示意图；

图7是本发明实施例LTE系统动态干扰协调装置的基本结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例首先提供一种LTE系统动态干扰协调方法，参见图1，包括：

步骤101：选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

步骤102：获取相邻小区的负载信息；

步骤103：当有用户接入时，根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带，并发送本小区负载信息。

可见，在本发明实施例提供的LTE系统动态干扰协调方法中，能够快速、动态地获取相邻小区的负载信息，通过小区优选频带和相邻小区的负载信息有效避免了相邻小区用户间的同频干扰。本发明实施例专门针对链型无线环境提出，实现简单，可以充分利用频谱资源，实用性强。

优选地，可以将全部可用系统频谱资源划分为两部分：A频带和B频带。每个小区都可以设置频带属性，根据小区频带属性的不同来优选A频带或者B频带。在选择小区优选频带时，可以考虑相邻小区的优选频带，来进一步优化选择。优选地，当相邻小区多数选择A频带时，可以优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区多数选择B频带时，可以优选A频带作为小区优选频带。

优选地，可以令优选A频带的小区和优选B频带的小区的物理资源块(physicalresource block，PRB)分配方式相反。在选择A频带作为小区优选频带时，可以将PRB资源从前向后分，频带占用按照从前向后的顺序；在选择B频带作为小区优选频带时，可以将PRB资源从后向前分，频带占用按照从后向前的顺序。

优选地，小区见的基站可以通过X2接口的RESOURCE STATUS UPDATE获取相邻小区的负载信息或者发送本小区的负载信息，信息的传送可以采用事件方式或者周期性传递方式。

在本发明实施例的方法中，可以通过设定门限值的方式来对可用频带进行不同的选择。优选地，当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，可以认为相邻小区没有用户，小区间无需进行频带错开，此时可以满频带使用系统频谱资源，即选择全部系统频谱资源作为可用频带。而当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，等价于相邻小区存在用户，此时可以选择预先配置的小区优选频带，也可以将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带，使得系统频谱资源的利用能够更加充分。

实施例1：

本发明实施例1提供一种同频组网且链状分布的无线通信系统动态干扰协调方法，以详细说明本发明实施例的具体实现过程，参加图2，包括：

步骤201：选择小区优选频带。

参见图3，本发明实施例1中，考虑链状分布的三个小区：CELL1、CELL2和CELL3，其中，CELL1和CELL3为CELL2的相邻小区。将系统频谱资源平均分为两份：A频带和B频带，当两个相邻小区CELL1和CELL3均选择A频带时，CELL2将优选B频带作为小区优选频带。其中，为了更加充分利用系统频谱资源，CELL1和CELL3将按照从前向后的顺序占用A频带，CELL2按照从后向前的顺序占用B频带。

步骤202：周期性获取相邻小区负载信息。

本步骤中，为了能够对系统频谱资源进行动态分配，小区间首先需要监测相邻小区的负载信息，同时发送本小区的负载信息，可以采取事件方式或者周期性传递的方式。本发明实施例的整个信令传输过程参见图4，CELL2将通过X2接口的RESOURCE STATUS UPDATE来周期性进行信令传输。

步骤203：当有用户接入时，根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带，并将所选择的可用频带作为本小区负载信息发送。

本步骤中，当CELL2有用户1接入时，需要首先将相邻小区的负载信息与设定门限值相比较，本实施例中，设定门限值为5个PRB。由于此时CELL1和CELL3均无用户接入，因此相邻小区的负载信息很低，小于设定门限值，等价于不存在用户，此时，CELL2可以同时使用A频带和B频带，也即全部系统频谱资源均可以作为CELL2的可用频带。

CELL2在选择完毕可用频带后，还需要将本小区的负载信息将通过X2接口的RESOURCE STATUS UPDATE发送至CELL1和CELL3，以告知对方本小区有用户接入。

而对于CELL1或CELL3，也可以采取同样的方式来选择本小区的可用频带。例如，当CELL1中有用户2接入时，因为已知CELL2中存在用户，此时将相邻小区的负载信息与设定门限值(5个PRB)相比较时，比较结果高于设定门限值，代表相邻小区存在用户，此时，CELL1可以优选自身的小区优选频带A频带作为可用频带，并将负载信息返回给CELL2。CELL2得知CELL1中接入了用户时，在进行同样的相邻小区的负载信息与设定门限值之间比较判断流程后，会将自身可用频带更改为小区优选频带B频带。

此时，如果用户1离线，则CELL2在周期性发送负载信息时会告知CELL1，则CELL1的相邻小区的负载信息将低于设定门限值，可将自身可用频带调整为全部系统频谱资源，即A+B频带。

至此，则完成了本发明实施例链状无线通信系统动态干扰协调方法的全过程。

实施例2：

本发明实施例2也提供一种同频组网且链状分布的无线通信系统动态干扰协调方法，与实施例1不同的是步骤203中的可用频带选择方式。本实施例2中，当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带和将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带，以更加有效地利用系统频谱资源。

本实施例2中具体的频带占用算法如下：

当相邻小区的负载信息高于设定门限(如5个PRB)时，认为相邻小区存在用户，此时不仅可以占用预先配置的小区优选频带，对于相邻小区未占用的非小区优选频带，也可以占用。

假设系统带宽为2N，A频带的PRB编号为0～N-1，B频带编号为N-1～2N。对于优选A频带的小区，如果任一相邻小区存在负载(假设已占用M个)，则最多可占用max{N-1,2N-M}个PRB，占用编号为0～max(N-1,2N-M}-1；最少可占用K个PRB，占用编号为0～K-1，其中K取决于业务需求。优选A频带的小区，频带占用按照从前往后占用。

对于优选B频带的小区，如果任一相邻小区存在负载(假设占用M个)，则可最多可占用max{N-1,2N-M}个PRB，占用编号2N-max(N-1,2N-M}-1～(2N-1)；最少可占用K个PRB，占用编号2N-K-1～2N，K的取值取决于业务需求。优选B频带的小区，频带占用按照从后往前占用。

具体地，参见图5，设所有可用的系统频谱资源为100个PRB，A频带和B频带各占50个PRB。当CELL2中有用户1接入，设MBR为50M，则对应的PRB为100个，此时相邻小区无用户接入，可以占用全部系统频谱资源，并告知相邻小区CELL1和CELL3。

而对于CELL1来说，相邻小区的负载信息100个PRB大于设定门限值5个PRB，当用户2接入时，则优先使用小区优选频带A频带。由于用户2的MBR为10M，则其在A频带中按照从前向后的顺序可以占用20个PRB，此时的占用情况取决于业务需求和网络实际情况。

CELL1将小区负载信息发送给CELL2，CELL2得知相邻小区有用户接入，且在A频带中从前向后占用了20个PRB的资源，此时CELL2中的用户1可以优选小区优选频带B频带，并且还可以占用CELL1未占用的A频带中的30个PRB。

当CELL1中的用户2离线后，CELL2获知相邻小区无用户，可以将可用频带恢复为A+B频带，占用所有系统频谱资源。

实施例3：

本发明实施例3提供一种双向轨道隔离的地铁的无线环境中动态干扰协调方法，见图6。站台的无线环境较为复杂，共包括五个小区：CELL1、CELL2、CELL3、CELL4和CELL5，其中CELL3为站台小区，其余为轨道小区。与实施例1不同之处在于步骤201中的小区优选频带选择，由于站台小区CELL3与其余四个小区均相邻，因此可以令站台小区CELL3的小区优选频带与其余双向轨道小区的优选频带相反，以更好地利用系统频谱资源。

本实施例中将系统频谱资源平均分为两份：A频带和B频带，当相邻小区CELL1、CELL2、CELL4、CELL5均选择A频带时，CELL3将优选B频带作为小区优选频带。其中，为了更加充分利用系统频谱资源，优选A频带的小区将按照从前向后的顺序占用A频带，CELL3则按照从后向前的顺序占用B频带。

实施例4：

本发明实施例4提供一种LTE系统动态干扰协调装置，参见图7，包括：

频带优选单元701，用于选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

获取单元702，用于获取相邻小区的负载信息；

选择单元703，用于当有用户接入时，根据频带优选单元701所选择的小区优选频带和获取单元702获取的相邻小区的负载信息选择可用频带；

发送单元704，用于发送本小区负载信息。

优选地，获取单元702还可以用于：获取相邻小区的小区优选频带信息；相应地，频带优选单元701还可以用于：将系统频谱资源分为A频带和B频带，当相邻小区选择A频带时，优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区选择B频带时，优选A频带作为小区优选频带。

优选地，选择单元703还可以用于：当小区优选频带为A频带时，令用户按照从前向后的顺序使用A频带；当小区优选频带为B频带时，令用户按照从后向前的顺序使用B频带。

优选地，装置还可以包括：X2接口，分别与获取单元702和发送单元704相连，用于通过信令消息周期性传输负载信息。

优选地，选择单元703还可以包括：

判断模块，用于判断相邻小区的负载信息和设定门限值的关系，并将结果发送至可用频带选择模块；

可用频带选择模块，用于根据相邻小区的负载信息和设定门限值的关系选择可用频带：

当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，选择全部系统频谱资源作为可用频带；当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带作为可用频带，或，将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带。

可见，本发明实施例至少具有如下有益效果：

在本发明实施例提供的LTE系统动态干扰协调方法和装置中，能够快速、动态地获取相邻小区的负载信息，通过小区优选频带和相邻小区的负载信息有效避免了相邻小区用户间的同频干扰。本发明实施例特别适用于同频组网及链状分布的无线通信系统，如铁路、地铁、隧道、高速公路等，实现简单，可以充分利用频谱资源，实用性强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种LTE系统动态干扰协调方法，其特征在于，包括：

选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

获取相邻小区的负载信息；

当有用户接入时，根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带，并发送本小区负载信息；

所述选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带包括：

将系统频谱资源分为A频带和B频带，获取相邻小区的小区优选频带信息，当相邻小区选择A频带时，优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区选择B频带时，优选A频带作为小区优选频带。

2.根据权利要求1所述的LTE系统动态干扰协调方法，其特征在于，所述方法还包括：

当小区优选频带为A频带时，按照从前向后的顺序使用A频带；

当小区优选频带为B频带时，按照从后向前的顺序使用B频带。

3.根据权利要求1所述的LTE系统动态干扰协调方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过X2接口周期性获取相邻小区的负载信息，和/或，通过X2接口周期性发送本小区负载信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的LTE系统动态干扰协调方法，其特征在于，所述根据所选择的小区优选频带和所述相邻小区的负载信息选择可用频带包括：

当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，选择全部系统频谱资源作为可用频带；

当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带作为可用频带，或，将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带。

5.一种LTE系统动态干扰协调装置，其特征在于，包括：频带优选单元、获取单元、选择单元和发送单元，所述选择单元与所述频带优选单元、获取单元和发送单元分别相连，所述频带优选单元还与所述获取单元相连，其中：

频带优选单元，用于选择系统频谱资源的一部分作为小区优选频带；

获取单元，用于获取相邻小区的负载信息；

选择单元，用于当有用户接入时，根据所述频带优选单元所选择的小区优选频带和所述获取单元获取的相邻小区的负载信息选择可用频带；

发送单元，用于发送本小区负载信息；

所述获取单元还用于：获取相邻小区的小区优选频带信息；

相应地，所述频带优选单元还用于：将系统频谱资源分为A频带和B频带，当相邻小区选择A频带时，优选B频带作为小区优选频带；当相邻小区选择B频带时，优选A频带作为小区优选频带。

6.根据权利要求5所述的LTE系统动态干扰协调装置，其特征在于，所述选择单元还用于：

当小区优选频带为A频带时，令用户按照从前向后的顺序使用A频带；

当小区优选频带为B频带时，令用户按照从后向前的顺序使用B频带。

7.根据权利要求5所述的LTE系统动态干扰协调装置，其特征在于，所述装置还包括：

X2接口，分别与所述获取单元和发送单元相连，用于通过信令消息周期性传输负载信息。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的LTE系统动态干扰协调装置，其特征在于，所述选择单元包括：

判断模块，用于判断相邻小区的负载信息和设定门限值的关系，并将结果发送至可用频带选择模块；

可用频带选择模块，用于根据相邻小区的负载信息和设定门限值的关系选择可用频带：

当相邻小区的负载信息低于设定门限值时，选择全部系统频谱资源作为可用频带；当相邻小区的负载信息高于设定门限值时，将小区优选频带作为可用频带，或，将小区优选频带和相邻小区未占用的频带均作为可用频带。