CN105992243B - 异构网络的动态时域干扰协调方法及装置 - Google Patents

异构网络的动态时域干扰协调方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种异构网络的动态时域干扰协调方法，包括：宏小区根据系统当前的时隙配置，获取系统的可用的ABS模式和等级；宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载；宏小区接收微微小区发送的边缘用户负载，该边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；宏小区根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式，并确定最终的ABS模式。本发明还提供了一种异构网络的动态时域干扰协调装置，包括获取模块、评估模块、接收模块及判定模块。本发明能够达到ABS资源的合理配置，实现系统资源在跨层小区之间的优化配置，获得较高的干扰协调性能增益和系统容量增益。

Description

异构网络的动态时域干扰协调方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及异构网络的动态时域干扰协调方法及装置。
背景技术
为了解决异构网络跨层小区的负载不均衡问题，提高系统资源的利用率，长期演进技术(Long Term Evolution-advanced，LTE-A)系统引入了小区范围扩展(Cell RangeExpansion，CRE)技术，即在微微小区的参考信号接收功率(Reference Signal ReceivingPower，RSRP)上增加一个偏移量，使得靠近微微小区的宏小区用户选择接入到微微小区。由于CRE区域内用户设备(User Equipment，UE)的服务小区不是信号最强的小区，因此UE往往受到来自宏小区严重的下行干扰。
为了解决此问题，LTE-A提出了基于时域资源协调的下行增强干扰协调方法。定义了ABS子帧(Almost Blank Subframe，几乎空白子帧)，干扰源小区在ABS子帧不进行数据传输(只发送参考信号和一些必要的信号)，而受干扰小区可将被干扰用户调度在ABS子帧，以避免干扰小区强烈的下行干扰。现有的动态时域干扰协调方法主要是宏小区根据微微小区上报的ABS子帧的物理资源块(Physical Resource Block，PRB)利用率来重新配置ABS，如增加或减少ABS，使之尽量适应宏小区或微微小区的负载变化。
现有的动态时域干扰协调方法主要由两个方面的缺陷：1)X2接口上报的ABS子帧PRB利用率不能有效反应微微小区边缘用户的负载情况；2)X2接口上报的可用ABS模式只能是Load Information消息指示的ABS子帧模式的子集或者与其相同，不能反映随着微微小区的边缘用户负载增大导致ABS子帧数目需求增加的情况。基于上述两方面问题，现有的技术方案虽然是随着宏小区或微微小区的负载变化进行ABS配置模式的调整，但是ABS模式所对应的子帧资源未必是最优的，这样不仅影响干扰协调的性能，也会降低系统资源的利用率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种异构网络的动态时域干扰协调方法及装置，通过宏小区和微微小区的负载评估和预判，确定合理的ABS模式，达到ABS资源的合理配置，实现系统资源在跨层小区之间的优化配置，获得较高的干扰协调性能增益和系统容量增益。
第一方面，一种异构网络的动态时域干扰协调方法，所述方法包括：
宏小区根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的几乎空白子帧ABS模式和等级；
宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载；
宏小区接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
宏小区根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式，并确定最终的ABS模式。
优选地，所述方法还包括：
宏小区根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
优选地，所述宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载，包括：
宏小区根据待评估的用户组，按照业务服务质量QoS要求计算得到每个用户每个业务所需要的物理资源块PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率；
将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
优选地，所述宏小区接收小区边缘用户负载，包括：
宏小区接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
优选地，所述宏小区根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式，并确定最终的ABS模式，包括：
判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；
若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式；
判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；
若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。
第二方面，本发明提供了一种异构网络的动态时域干扰协调装置，所述装置包括：
获取模块，用于根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的几乎空白子帧ABS模式和等级；
评估模块，用于进行负载评估，得到宏小区的小区负载；
接收模块，用于接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
判定模块，用于根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式，并确定最终的ABS模式。
优选地，所述装置还包括：
配置模块，用于根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
优选地，所述评估模块，具体用于：
根据待评估的用户组，按照业务服务质量QoS要求计算得到每个用户每个业务所需要的物理资源块PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率；
将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
优选地，所述接收模块，具体用于：
接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
优选地，所述判定模块，具体用于：
判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；
若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式；
判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；
若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。
由上述技术方案可知，本发明提供一种异构网络的动态时域干扰协调方法及装置，通过宏小区和微微小区的负载评估和预判，确定合理的ABS模式，达到ABS资源的合理配置，实现系统资源在跨层小区之间的优化配置，获得较高的干扰协调性能增益和系统容量增益。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调方法中判定过程的流程示意图；
图3是本发明另一实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调方法中判定过程的流程示意图；
图4是本发明一实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
如图1所示，本发明一实施例提供了一种异构网络的动态时域干扰协调方法，该方法包括如下步骤：
101：宏小区根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的ABS模式和等级；
102：宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载；
103：宏小区接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
104：宏小区根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整当前的ABS模式，并确定最终的ABS模式。
本实施例中，在步骤104之后，该方法还包括如下步骤：
根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
本实施例中，步骤S101，具体包括：
按照当前LTE/LTE-A系统所采用的时隙配置，确定ABS周期和可用的ABS模式。其中，按照配置的ABS子帧数目由少到多(1～N，N表示ABS子帧的个数)，可将ABS模式分别设定为级别1～N，通过ABS模式等级可获得ABS子帧数目和ABS子帧位置。例如，时隙配置1可采用的ABS模式及级别设置如下表1所示。其中，“1”表示配置为ABS，“0”表示未配置为ABS。“D”表示下行子帧，“S”表示特殊子帧，“U”表示上行子帧。
本实施例中，可将级别1配置的ABS模式设为初始的ABS模式。
表1 时隙配置1可采用的ABS模式及级别设置
本实施例中，步骤102中的宏小区的负载评估过程，与步骤103中所述微微小区负载评估过程相同，具体包括如下步骤：
A01、根据待评估的用户组(宏小区为小区内所有的接入用户，微微小区为小区边缘用户列表中的所有边缘用户)，按照业务服务质量(Quality of Service，QoS)要求计算得到每个用户每个业务所需要的PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率，且：
T为负载评估周期(单位：秒)，Total_Trans_Bit_Numu为UE在统计周期T内正确传输的比特数，Used_Prb_Num_Ulu为UE在统计周期T内调度使用的PRB数，S为1秒内小区可得的下行子帧数(与ABS配置模式有关)。
A02、将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
本实施例中，步骤103的具体过程如下：
宏小区接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
具体来说，宏基站和微微基站之间通过X2接口实现信息交互。为了支持时域干扰协调技术，一些X2接口信令消息进行了改动：包括Load Information消息中添加ABS模式指示信息，用于宏小区向微微小区传输ABS模式指示；Resource Status Reporting过程添加ABS状态信息，用于微微小区向宏小区上报ABS状态，包括ABS子帧PRB利用率(DL ABSStatus IE)和可用ABS模式(Usable ABS Pattern info IE)。
则本实施例中，微微小区通过X2接口信令，定期向宏小区上报小区边缘用户负载。其中，X2接口信令是指X2接口的；Resource Status Reporting过程的CompositeAvailable Capacity Downlink信元。需要说明的是，对于该信元，协议中并没有明确定义如何使用，在本实施例中可通过宏小区和微微小区提前协商，填写微微小区边缘用户负载评估值，用以动态时域干扰协调。
本实施例中，步骤104具体包括步骤：
B01、判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。步骤B01的具体判断过程如图2所示，包括如下步骤：
201、判断微微小区的边缘用户负载是否大于门限Pcell_th，若是，则转至步骤202，否则转至步骤201；
202、判断宏小区的小区负载是否小于门限Mcell_th，若是，则转至步骤203，否则转至步骤201；
203、将已配置的ABS模式等级逐级上调，并判断ABS模式是否达到最高等级，若是，则转至步骤208，否则转至步骤204；
204、预估ABS模式等级上调后的宏小区的小区负载；
205、判断上调后宏小区的小区负载是否大于门限Mcell_th，若是，则转至步骤208，否则转至步骤206；
206、预估ABS模式等级上调后的微微小区的边缘用户负载；
207、判断上调后微微小区的边缘用户负载是否小于门限Pcell_th-Delta，即Pcell_th与Delta的差值，若是则转至步骤208，否则转至步骤203。
本实施例中，步骤204和步骤206中宏小区负载和微微小区边缘用户负载的预估方法如下：
其中，Lnew为ABS模式等级上调后的预估负载值，Lold为ABS模式等级上调前的负载值，m为上调前ABS模式的等级，n为上调后ABS模式的等级。
需要说明的是，上述判决过程中的门限值Mcell_th、Pcell_th及Delta均可根据应用场景通过仿真确定。
B02、判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。步骤B02的具体判断过程如图3所示，包括如下步骤：
301、判断宏小区的小区负载是否大于门限Mcell_th，若是，则转至步骤302，否则转至步骤301；
302、判断微微小区的边缘用户负载是否小于门限Pcell_th，若是，则转至步骤303，否则转至步骤301；
303、将已配置的ABS模式等级逐级下调，并判断ABS模式是否达到最低等级，若是，则转至步骤308，否则转至步骤304；
304、预估ABS模式等级下调后的微微小区的边缘用户负载；
305、判断下调后微微小区的边缘用户负载是否大于门限Pcell_th，若是，则转至步骤208，否则转至步骤206；
306、预估ABS模式等级下调后的宏小区的小区负载；
307、判断下调后宏小区的小区负载是否小于门限Mcell_th-Delta，即Mcell_th与Delta的差值，若是则转至步骤208，否则转至步骤303。
本实施例中，步骤304和步骤306中宏小区负载和微微小区边缘用户负载的预估方法如下：
其中，Lnew为ABS模式等级下调后的预估负载值，Lold为ABS模式等级下调前的负载值，m为下调前ABS模式的等级，n为下调后ABS模式的等级。
本实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调方法，通过宏小区和微微小区的负载评估和预判，确定合理的ABS模式，达到ABS资源的合理配置，实现系统资源在跨层小区之间的优化配置，获得较高的干扰协调性能增益和系统容量增益。
如图4所示，本发明一实施例提供了异构网络的动态时域干扰协调装置，该装置包括获取模块401、评估模块402、接收模块403及判定模块404。
其中，获取模块401，用于根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的ABS模式和等级。
评估模块402，用于进行负载评估，得到宏小区的小区负载。
接收模块403，用于接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
判定模块404，用于根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式，并确定最终的ABS模式。
本实施例中，所述装置还包括：
配置模块，用于根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
其中，评估模块402，具体用于：
根据待评估的用户组，按照业务服务质量QoS要求计算得到每个用户每个业务所需要的物理资源块PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率；
将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
本实施例中，接收模块403，具体用于：
接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
本实施例中，判定模块404，具体用于：
判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；
若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式；
判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；
若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。
需要说明的是，本实施例提供的异构网络的动态时域干扰协调装置位于宏小区侧。
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)

1.一种异构网络的动态时域干扰协调方法，其特征在于，所述方法包括：
宏小区根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的几乎空白子帧ABS模式和等级；
宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载；
宏小区接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
宏小区根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式的等级，并确定最终的ABS模式，具体为：
判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；
若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式；或者
判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；
若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
宏小区根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏小区进行负载评估，得到宏小区的小区负载，包括：
宏小区根据待评估的用户组，按照业务服务质量QoS要求计算得到每个用户每个业务所需要的物理资源块PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率；
将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宏小区接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到，包括：
宏小区接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
5.一种异构网络的动态时域干扰协调装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于根据系统当前的时隙配置，获取系统可用的几乎空白子帧ABS模式和等级；
评估模块，用于进行负载评估，得到宏小区的小区负载；
接收模块，用于接收微微小区发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到；
判定模块，用于根据所述边缘用户负载和所述小区负载，判断是否调整所述ABS模式的等级，并确定最终的ABS模式，所述判定模块，具体用于：
判断所述边缘用户负载是否大于第一预设门限，且所述小区负载是否小于第二预设门限；
若所述边缘用户负载大于第一预设门限且所述小区负载小于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级上调，直至所述边缘用户负载小于第三预设门限，或所述小区负载大于第二预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式；或者
判断所述边缘用户负载是否小于第一预设门限，且所述小区负载是否大于第二预设门限；
若所述边缘用户负载小于第一预设门限且所述小区负载大于第二预设门限，则将所述ABS模式逐级下调，直至所述边缘用户负载大于第一预设门限，或所述小区负载小于第四预设门限，并将当前的ABS模式作为最终的ABS模式。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置模块，用于根据所述最终的ABS模式，在时隙中配置ABS资源。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述评估模块，具体用于：
根据待评估的用户组，按照业务服务质量QoS要求计算得到每个用户每个业务所需要的物理资源块PRB的数目：
Req_PRB_numi,j＝SBRj/Effi_PRBi
其中，Req_PRB_numi,j为用户i业务j所需的PRB数目，SBRj为业务j的QoS要求的最低保障速率，Effi_PRBi为用户i的单个PRB的传输效率；
将所述PRB进行累加，得到总的负载评估值：
其中，L为总的负载评估值，Nusers为负载评估用户组的用户数，Mi为用户i接入业务数。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接收模块，具体用于：
接收微微小区通过X2接口信令发送的边缘用户负载，所述边缘用户负载为微微小区通过负载评估得到。
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