CN106211177B - 一种基于动态tdd配置的时频资源分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，属于频谱资源分配领域；具体为：初始化网络配置，FDD子系统中的UE分别申请资源；系统判断是否够用，如果够用提供服务；否则，向核心网申请资源；核心网判断各TDD基站时隙资源利用率是否达到阈值，如果是，暂不响应；否则，计算耦合损耗并定义耦合损耗门限值；根据耦合损耗将TDD基站分为A类簇；在每个A类簇中按DL的耦合损耗门限值划分为不同的B类簇；核心网根据A类簇内数据，为该簇配置TDD以及使用时长；根据配置好的TDD，按时隙传输每个簇内TDD基站的数据；B类簇中的各个基站均使用所有处于传输FDL数据的时频资源传输FDD下行数据；提高了TDD系统的频谱利用率和FDD系统的平均传输速率。

Description

一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法
技术领域
本发明涉及频谱借用，时域、频域和功率域的资源分配领域，具体是一种基于动态TDD(Time Division Duplexing)配置的时频资源分配方法。
背景技术
随着通信技术的发展，社会对大容量、高速率的数据业务的传输有着更为迫切的需求。由于适合蜂窝移动通信的频谱资源主要集中在低于3GHz的频谱范围内，适用于FDD双工方式的成对频谱资源越来越稀缺，特别是大宽带的成对连续频谱更难获得。目前，主要是对下行数据的需求增大，由于FDD子系统的上行数据和下行数据的传输是相对独立的，只需要增加传输下行数据的频段即可。由于TDD子系统中采用了非对称频谱，可以灵活的利用一些零碎的频谱，采用TDD的基站为FDD借用频谱传输FDD基站的下行数据。
在TDD子系统中灵活的配置上下行资源比例，可以更有效的利用频谱资源。同时充分利用信道的对称性来获得发送方向的信道信息，能提升发送端的性能。但是，TDD子系统相比于FDD子系统内的干扰更为复杂。在FDD双工方式下，系统上下行信号在不同的频带内发送，并通过设置保护频带的方式来减少上下行信号间的干扰，这样，FDD子系统中一般只存在同步的干扰，即下行信号对下行信号的干扰以及上行信号对上行信号的干扰，如图1所示。但对于TDD子系统，除了同步的干扰，还存在子帧交错干扰，即下行信号对上行信号的干扰以及上行信号对下行信号的干扰，其中下行信号对上行信号的干扰非常大，甚至会影响基站的正常通信，如图2所示。如果采用TDD子系统为FDD子系统的传输下行数据的模式，则FDD数据在TDD子系统的DL时隙上传输，在进行时频资源分配时，需要特别考虑到下行信号对上行信号干扰的问题。
在3GPP RAN#66次会上提出了全下行TDD的概念，是为了补充FDD DL提出的一种新的TDD配置，其时隙全部配置为DL。所以，除了考虑传统的7种TDD上下行配置外，如表1所示，还引入了全下行TDD的配置，如表2所示；
表1
表2
目前，耦合损耗由两部分组成：UE到天线的自由空间损耗和天线到基站接收机的天馈系统损耗。其中天馈系统损耗包括馈线传输损耗、器件分配损耗等。
上行功控是通过调整UE的发射功率，使得基站接收信号在满足预期质量和强度的前提下，尽量降低手机的发送功率，以减小本连接对其他连接的干扰，降低UE的功耗。延长UE通信和待机的时间，并降低在UE和基站很近情况下，基站接收机饱和导致灵敏度下降的可能性。这里根据UE和基站之间的路径损耗来调整UE的发送功率。
若系统中对基站进行分簇处理，同一个簇内干扰只有下行对下行的干扰及上行对上行的干扰。以下行对下行的干扰为例，接收UE受到的干扰有同簇内基站的干扰，和簇间基站的干扰，主要是同簇内其他基站对它造成的干扰，通过使用资源池来降低簇内的干扰。
资源池共享如图3所示，是指在同一个簇内所有基站分享一段固定的带宽，不同簇之间频谱资源可以占用相同带宽也可以占用不同的带宽，根据条件和需求选定。
发明内容
本发明在综合考虑TDD子系统的时域、频域资源，保证TDD子系统原有数据传输的基础上，为FDD子系统传输下行数据，提升了系统某段时间的传输速率，同时提高了该段时间的时频资源利用率，具体是一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法。
具体步骤如下：
步骤一、对某个运营商下的核心网系统进行初始化的网络配置；
核心网系统包括FDD子系统网络和TDD子系统网络，两个子系统网络的基站为共站址部署，每个子系统网络中均有各自的UE。
步骤二、针对FDD子系统中的各个UE，分别向与自身相连的各FDD基站申请资源；
步骤三、核心网系统判断每个FDD基站中资源是否够用，如果够用，各个FDD基站分别为各自UE提供服务；否则，进入步骤四；
步骤四、不同的FDD基站中资源均不够时，分别向核心网申请资源；核心网判断共站址部署的各TDD基站时隙资源利用率是否达到阈值，如果是，各TDD基站暂不响应资源借用的请求；否则，进入步骤五；
阈值根据各TDD基站上行时隙和下行时隙的资源占用率设定；
步骤五、针对资源不够的FDD基站共站址部署的各TDD基站，核心网计算任意两个TDD基站之间的耦合损耗CL，并分别对上行和下行定义两个耦合损耗门限值；
使用耦合损耗公式计算基站间的CL值：
CL＝Pathloss+Shadow_Fading+Penetration_Loss-antenna_gain
Pathloss是指UE到天线的路径损耗，是指点波在空间传输所产生的损耗；
Shadow_Fading是以阴影效应为主的慢衰落，主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的损耗；
Penetration_Loss是指穿透损耗；antenna_gain是指天线的增益。
根据基站所能接受的干扰等级，将上行耦合损耗门限假设定义为CLUL，下行耦合损耗门限值假设为CLDL。耦合损耗门限值的设定根据网络中Macro eNB间的距离，基站部署密度，基站是否热点部署，频谱资源占用情况和待传数据量情况定义。
步骤六、核心网根据耦合损耗CL将步骤五所述的TDD基站分为A类簇；
针对任意两个TDD基站，计算所得耦合损耗值CL是否小于上行耦合损耗门限CLUL，如果是，则将这两个基站聚为A1簇；如果其他基站和A1簇内的基站之间的耦合损耗满足CL＜CLUL，则将该其他基站加入A1簇；否则，若某个TDD基站和系统内任意TDD基站的耦合损耗都大于CLUL，则将该某基站单独分为一个新的A2簇，依次类推。
步骤七、将每个A类簇中的各个TDD基站共站址部署的各FDD基站，按DL的耦合损耗门限值CLDL均划分为不同的B类簇；
在A类簇中选取UL的抗干扰能力小于DL的抗干扰能力，且满足CLDL＜CLUL的FDD基站，形成不同的B类簇；
步骤八、针对A类簇中的某簇，核心网根据簇内所有基站的数据，按上下行时隙的比例为该簇配置TDD以及该簇的使用时长；
所有基站的数据包括：TDD基站自身待传的上行数据和下行数据，以及FDD基站需要借用TDD频段传输的下行数据。
若TDD基站中不存在待传数据，将该TDD基站配置为全下行，TDD基站的所有时隙均用来传输FDD基站的下行数据。
在A类簇中，同一个簇内的基站使用相同的TDD配置。
步骤九、各个A类簇根据配置好的TDD，按时隙传输每个簇内TDD基站的上行数据和下行数据；
步骤十、当TDD基站的上行数据和下行数据传输完毕后，准备传输FDD基站的下行数据；
步骤十一、B类簇中的各个基站均使用核心网系统中所有处于传输FDL数据的时频资源传输FDD下行数据。
具体为：在某一个时刻，对于某一个B簇，除了占用本簇自身所有的TDD频段资源，该B簇还占用在该时刻处于FDL传输和处于空闲状态的其他TDD频段资源。
FDL表示FDD的DL补充频段；不同的B类簇之间共享频段，同簇内基站采用资源池的方式占用资源。
步骤十二、当使用时长结束，判断B类簇中各个基站所有FDD的下行数据是否传输完毕，如果是，结束；否则，重新配置TDD以及使用时长，返回步骤九。
当B类簇中各个基站所有FDD的下行数据没有传输完毕，针对该B类簇所属的A类簇，重新配置该A类簇的TDD配置以及使用时长。
本发明的优点在于：
1)、一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，提高了TDD子系统的频谱利用率；提高了FDD子系统的平均传输速率。
2)、一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，按照上行耦合门限将基站分为A类簇，同簇内TDD基站配置为相同TDD配置，降低了TDD基站之间子帧交错干扰。
3)、一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，按照下行耦合门限将基站分为B类簇，不同簇同频占用频带资源，提高FDD子系统基站的传输速率；同簇内基站占用不同的频带，降低簇内干扰。
附图说明
图1为本发明FDD子系统中基站之间的干扰示意图；
图2为本发明TDD子系统中基站之间的干扰示意图；
图3为本发明簇内基站不同的带宽长度下共享资源池的示意图；
图4为本发明一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法流程图；
图5为本发明基于耦合损耗分簇的示意图；
图6为本发明核心网分簇实例的示意图；
图7为本发明实例中A类簇的时频资源占用情况图；
图8为本发明实例中B类簇的时频资源占用情况图；
图9为本发明具体的应用场景实施例分簇示意图；
图10为本发明应用场景实施例的A簇资源占用情况图；
图11为本发明应用场景实施例的B簇资源使用情况；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
在核心网系统包括FDD子系统网络和TDD子系统网络时，当FDD子系统中网络速率无法满足业务需求时，向核心网发送资源请求，核心网根据目前TDD子系统中资源的占用情况决定是否借用TDD资源为FDD基站的下行链路(Downlink,DL)提供资源补充。
具体为：在TDD基站时隙资源低于某一个阈值时(本发明中资源利用率的阈值可以根据业务需求自己定义)，TDD基站提供DL时频资源为FDD基站传输下行数据；若TDD时隙资源利用率高于该阈值时，则暂不响应资源借用的请求。核心网根据FDD基站和TDD基站的上行和下行数据量重新配置TDD上下行时隙的比例(本发明中重新配置TDD上下行比例时考虑了FDD子系统中待传输的数据量)，若系统中不存在待传的TDD数据，则考虑将其配置为全下行。
针对TDD子系统的UL时隙和DL时隙，TDD基站的抗干扰能力是不同的。当处于UL传输阶段，TDD基站接收UE的发送信号，UE的最大发送功率一般为23dBm。在UL中，一般采用功率控制来调整UE的发送功率，只有信道条件很差的UE(可能位于小区边缘)，会以最大功率发送信号。并且，TDD基站接收到的信号的功率比较小，抗干扰能力较弱；当TDD基站处于DL传输阶段，基站给UE发送信号，基站的发送功率一般为46dBm/23dBm，UE接收基站发送的信号，此时系统的抗干扰能力较强。
根据基站所能接受的干扰等级，分别对上行和下行定义两个耦合损耗门限值，上行耦合损耗门限假设定义为CLUL，下行耦合损耗门限值假设为CLDL。耦合损耗门限值的设定可以根据网络中Macro eNB间的距离，基站部署密度，基站是否热点部署，频谱资源占用情况和待传数据量情况等定义。
如图4所示，具体步骤如下：
步骤一、对某个运营商下的核心网系统进行初始化的网络配置；
核心网系统包括FDD子系统网络和TDD子系统网络，两个子系统网络的基站为共站址部署，每个子系统网络中均有各自的UE。
步骤二、针对FDD子系统中的各个UE，分别向与自身相连的各FDD基站申请资源；
步骤三、核心网系统判断每个FDD基站中资源是否够用，如果够用，各个FDD基站分别为各自UE提供服务；否则，进入步骤四；
步骤四、不同的FDD基站中资源均不够时，分别向核心网申请资源；核心网判断共站址部署的各TDD基站时隙资源利用率是否达到阈值，如果是，各TDD基站暂不响应资源借用的请求；否则，进入步骤五；
阈值根据各TDD基站上行时隙和下行时隙的资源占用率设定；
步骤五、针对资源不够的FDD基站共站址部署的各TDD基站，核心网计算任意两个TDD基站之间的耦合损耗CL，并分别对上行和下行定义两个耦合损耗门限值；
使用耦合损耗公式计算基站间的CL值：
CL＝Pathloss+Shadow_Fading+Penetration_Loss-antenna_gain
Pathloss是指UE到天线的路径损耗，是指点波在空间传输所产生的损耗；
Shadow_Fading是以阴影效应为主的慢衰落，主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的损耗；
Penetration_Loss是指穿透损耗；antenna_gain是指天线的增益。
根据基站所能接受的干扰等级，将上行耦合损耗门限假设定义为CLUL，下行耦合损耗门限值假设为CLDL。耦合损耗门限值的设定根据网络中Macro eNB间的距离，基站部署密度，基站是否热点部署，频谱资源占用情况和待传数据量情况定义。
步骤六、核心网根据耦合损耗CL将步骤五所述的TDD基站分为A类簇；
在原有的TDD子系统中，TDD基站可能是聚簇传输的，也可能是非聚簇传输的。本发明中TDD子系统采用聚簇的方式传输信号，在同一簇内，基站配置相同的TDD。若核心网决定使用TDD基站传输FDD基站的下行数据，根据耦合损耗门限值CLUL生成新的A类簇分布；
具体生成过程为：针对任意两个TDD基站，计算所得耦合损耗值CL是否小于上行耦合损耗门限CLUL，如果是，则将这两个基站聚为A1簇部署，按所述发明方法定义为A类簇。如果其他基站和A1簇内的基站之间的耦合损耗满足CL＜CLUL，则将该其他基站加入A1簇；否则，若某个TDD基站和系统内任意TDD基站的耦合损耗都大于CLUL，则将该某基站单独分为一个新的A2簇，依次类推。以此规律，为系统中的资源不够的FDD基站共站址部署的所有TDD基站进行分簇。
如图5所示，两基站之间的箭头代表其耦合损耗小于门限，将被箭头连着的基站看做一个簇。其中划分的A类簇为A1簇、A2簇、A3簇和A4簇；其中，A1簇包含基站BS1-基站BS4，A2簇包含基站BS5和基站BS6，A3簇包含基站BS7和基站BS8，A4簇包括基站BS9。
步骤七、在每个A类簇中的各个TDD基站共站址部署的各FDD基站中，按DL的耦合损耗门限值CLDL均划分为不同的B类簇；
同理，根据DL的耦合损耗门限值CLDL为系统重新进行聚簇分类，在A类簇中选取UL的抗干扰能力小于DL的抗干扰能力，且满足CLDL＜CLUL的FDD基站，形成不同的B类簇；所以，B类簇是在A类簇的基础上根据DL抗干扰能力进行的聚簇分类。
如图5所示，分好的B类簇为B1簇、B2簇、B3簇、B4簇和B5簇，其中B1簇包括基站BS1和基站BS2，B2簇包括基站BS3和基站BS4，B3簇包括基站BS5和基站BS6，B4簇包括基站BS7和基站BS8，B5簇包括基站BS9。
步骤八、针对A类簇中的某簇，核心网根据簇内所有基站的数据，按上下行时隙的比例重新为该簇配置TDD以及该簇的使用时长；
所有基站的数据包括：TDD基站自身待传的上行数据和下行数据，以及FDD基站需要借用TDD频段传输的下行数据。
若TDD基站中不存在待传数据，将该TDD基站配置为全下行，TDD基站的所有时隙均用来传输FDD基站的下行数据。
以簇为单位，根据簇内基站中待传的上行和下行数据来重新确定TDD配置；重新确定TDD配置时需要考虑TDD子系统中待传输的数据量和FDD子系统中需要借用TDD频段传输的下行数据量；本发明中除了传统的7种TDD配置外，还包括全下行的TDD配置，若某个A簇中，TDD基站无待传输的数据，即TDD子系统的上行和下行数据量均为0，此时只存在FDD带传输的下行数据，将时隙配置为全下行，提供给FDD传输数据。
在A类簇中，同簇内的基站使用相同的TDD配置。在同一个簇内，基站之间的耦合损耗较小，如果使用不同的TDD配置，会产生子帧交错干扰，即DL会对UL造成干扰，表现为基站对基站的干扰。此时，基站的发送功率远大于UE的发送功率，基站之间的耦合损耗小于门限值，这样可能导致基站对基站的干扰信号远大于基站接收到的有用信号，使得UL无法正常工作。所以在A类簇中，同一个簇内的基站必须使用相同的TDD配置，这样可以避免同簇内子帧交错干扰信号的产生。针对所有的A类簇，同一个A簇内的所有TDD基站采用相同的时隙配置，这样在同一时刻，A类簇中所有基站均处于UL或者DL，或者某些基站不发送数据。同一个A簇内，不会同时存在DL和UL，即不会有基站对基站的干扰。
步骤九、各个A类簇根据配置好的TDD，按时隙传输每个簇内TDD基站的上行数据和下行数据；
步骤十、当TDD基站的上行数据和下行数据传输完毕后，准备传输FDD基站的下行数据；
在系统中，若TDD基站中待传的下行数据传输完成，则在TDD空闲的DL时隙可以为FDD的DL传输数据。因为FDD子系统中信道模型没有对称性的要求，在保证TDD子系统数据传输的前提下，基站可以对空闲的时频资源进行复用，尽量提升FDD补充DL的传输速率。
步骤十一、在FDD传输下行数据的时隙，B类簇中的各个基站均使用核心网系统中所有处于传输FDL数据的时频资源。
具体为：在某一个时刻，对于某一个B簇，除了占用本簇自身所有的TDD频段资源，该B簇还占用在该时刻处于FDL传输和处于空闲状态的其他TDD频段资源。
FDL表示FDD的DL补充频段；不同的B类簇之间共享频段，同簇内基站采用资源池的方式占用资源。
针对某个B簇，在FDD占用TDD频谱传输下行数据的时隙内，同簇内只存在同步干扰；针对簇间的干扰，若存在处于DL传输的簇，即存在DL干扰，干扰信号和接收信号属于同一等级，若存在处于UL传输的簇，即存在UL干扰，干扰信号远小于接收信号，以上情况下，本簇内的UE可以正常接收信号。根据经验可知，此时的干扰主要来自簇内的基站，簇间的干扰相比更小。
为了提高UE速率，同时提升频谱利用率，B类簇之间可以考虑占用相同的时频资源，簇内的基站占用不同的频域资源。FDD子系统的下行数据默认在TDD DL时隙空闲的情况下才可以传输。为了保证TDD子系统中UL和DL信道的对称性，这里TDD为FDD传输下行数据时，B类簇可以选择占用TDD DL处于空闲状态或者是处于传输FDD下行数据的频段，不能占用处于发送TDD上行/下行数据的频段。
以B类簇为单位对频谱资源进行复用。如图6所示，A1簇的TDD配置为configure#2，A4簇的TDD配置为configure#3；A2簇和A3簇TDD配置均为configure#1，则两簇内的基站可以共享带宽；在不考虑聚簇的情况下，若每个基站独立配置TDD，则每个基站具有一段专属可支配频段，这里假设每个TDD基站可占用的带宽是相同的，定义为b。每个基站的专属可支配频段带宽等于总带宽除以总基站数目；根据新的DL耦合门限CLDL，将簇A1被分为3个B类簇：簇B1、簇B2和簇B3；将簇A2分为簇B4；将簇A3分为簇B5；将簇A4分为簇B6；
如图7所示：每个基站的专属带宽为b，A2簇内包含两个基站，A3簇内包含两个基站，则配置为configure#1的基站共有4个，则可共享4b带宽。A1簇包括5个基站，共享5b带宽；A4簇包括1个基站，共享b带宽；
以B1簇内的基站资源占用情况为例，其时频资源占用情况如图8所示，在t1时刻，簇A1中TDD DL时隙处于空闲状态，由上述可知，同一个B簇内基站间干扰较大，不同B簇的簇间干扰较小，所以3个B类簇：簇B1、簇B2和簇B3中某一个B簇可以考虑占用其他处于FDL传输的B类簇的资源，来提升系统的频谱效率(平均速率/带宽)。从图中可知，在t1时刻，B1簇可以占用B2簇和B3簇的频段，B2簇可以占用B1簇和B3簇的频段，B3簇可以占用B1簇和B2簇的频段，即B1簇、B2簇和B3簇同频占用f2整个频段的资源。因为f1和f3的频段在传输TDD DL的资源，为了保证TDD UL和DL信道的对称性，故不可以占用。
在t2时刻，f1频段处于空闲状态，可以开始传输FDD下行数据，此时，B1簇、B2簇和B3簇可以占用f1和f2频带传输数据，B4簇除了占用自身频带资源，还可以使用B5簇和B1簇-B3簇的频带资源；B5簇除了占用自身频带资源，还可以使用B4簇和B1-B3簇的频带资源，即B4簇和B5簇可以使用f1和f2的频带资源传输数据，这里B1簇-B5簇同频共同使用f1-f2的频带资源。
同理，在t3时刻，B1簇可以占用f1、f2、f3频段，B2簇-B6簇可以使用f1-f3的频带资源，即在t3时刻，B1簇-B6簇可以同频使用f1-f3的频段资源。
B1簇内的BS1、BS2两基站，以共享资源池的方式使用频谱资源，即根据两基站的待传数据量比例来分频域带宽，两基站非同频传输，这样可以有效抑制簇内任意一个基站对簇内其他基站连接UE的干扰。
步骤十二、当使用时长结束，判断B类簇中各个基站所有FDD的下行数据是否传输完毕，如果是，结束；否则，重新配置TDD以及使用时长，返回步骤九。
当B1簇内的BS1、BS2两基站所有请求的FDD下行数据没有传输完毕，针对A1簇重新配置A1簇的TDD配置以及使用时长，再次为B1簇内的BS1、BS2两基站进行FDD下行数据传输。
实施例：
若核心网同意将TDD基站借用给FDD基站传输下行数据，在A类簇中，同簇内的基站使用相同的TDD配置。若同簇内的基站占用相同的频段，则同簇内的基站只存在同步的干扰，此时干扰和基站的接收信号为同一等级或小于接收信号，因此基站是可以正常接收数据的，即基站可以接受同频干扰。同时，若同簇内的基站使用相同的频段，相比于基站单独使用专属的频段，基站可使用的频段扩大了，所以这里采用同簇内的基站共享相同的带宽。同理，只要是相同配置的TDD即可以共享相同的频带，这里主要是为了避免产生子帧交错干扰。
基站部署如图9所示。根据定义的上行耦合损耗门限值CLUL重新聚簇生成A1-A4簇，根据下行耦合损耗门限值CLDL重新聚簇生成B1-B6簇。
在A1-A4簇中，根据簇内所有基站的上行和下行数据的比例，为每个A类簇重新配置TDD UL和DL时隙比例，在一个帧周期内，所有簇的资源占用情况如图10所示：A1簇配置为表1中的Configuration#5，即8:1:1(DL:Sp:UL)，A2簇中基站无待传TDD数据，故配置为全下行认为是Configuration#7，即10:0:0，A3簇配置为Configuration#4，即7:1:2，A4簇内中基站无待传TDD数据，配置为Configuration#7。
每个簇可占用的频段如图10所示，A1簇可占用4b带宽的资源，图中白色底子帧代表该子帧为原有TDD基站传输数据，有阴影的子帧表示在该子帧上为FDD传输下行数据，作为FDD子系统的DL补充频段(FDL)；即A1簇在t1到t1+4时刻传输TDD子系统数据，在t1+4到t1+10时刻传输FDD下行数据。A2簇和A4簇在t1到t1+10时刻传输FDD的下行数据。A3簇在t1到t1+8传输TDD子系统数据，在t1+8到t1+10传输FDD下行数据。
在t1+4时刻，A1簇中的TDD数据传输完成，t1+4时刻后，频段为FDD基站占用，与A1簇共站址的FDD基站根据CLDL聚簇生成B1簇和B2簇，此时B1簇中的两基站BS3和BS4可以使用系统中所有处于传输FDL数据的时频资源。
B1簇的资源使用情况如图11所示：
-t1+4：B1+B2+B3+B4+B6频带＝2b+2b+b+b+b＝7b；
-t1+8：B1+B2+B3+B4+B5+B6频带＝2b+2b+b+b+2b+b＝9b；
针对某一个B类簇，认为簇内的基站共享频带内的资源。B1簇内有BS3和BS4两基站，在t1+4时刻，两基站共享7b带宽的资源，此时根据两基站中的数量来分配带宽，若数据量比例为3:4，则BS3占用3b带宽资源，BS4占用4b带宽资源，这里以RB为最小单位分配资源，BS3基站和BS4基站各自传输数据的时候，其中一个基站不会对另一个基站的用户产生干扰。
在时间T后，A簇可以根据系统中的数据量进行TDD重配，这里T必须是帧周期的整数倍。
TDD子系统的特点是UL和DL的信道条件基本一致，要求信道对称。虽然A类簇是在UL耦合损耗门限值的条件下得到了，为了保证TDD子系统UL和DL信道的对称性，这里认为在传输TDD的下行数据时，频谱占用情况和需要和传输上行数据时保持一致。
本发明定义了两个耦合损耗门限对TDD子系统中的基站进行分簇；计算基站间耦合损耗CL，根据UL和DL的耦合损耗门限值分为A类簇和B类簇，当TDD子系统在传输系统内数据时，采用A类分簇，同簇内基站采用相同的TDD配置，降低子帧交错干扰。保证TDD子系统内数据的正常发送。当TDD子系统中的基站传输完TDD数据，则将频段借用给FDD系统传输下行数据；FDD传输下行数据时，采用B类聚簇，同簇内的BS采用资源池的方式使用频谱资源，不同簇间可以共用相同频段，为了最大化频谱效率。A类簇传输TDD数据，B类簇传输FDD数据；B类簇可使用所有其他B类簇资源；B类簇内基站共享频谱资源。

Claims (6)

1.一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、对某个运营商下的核心网系统进行初始化的网络配置；
核心网系统包括FDD子系统网络和TDD子系统网络，两个子系统网络的基站为共站址部署，每个子系统网络中均有各自的UE；
步骤二、针对FDD子系统中的各个UE，分别向与自身相连的各FDD基站申请资源；
步骤三、核心网系统判断每个FDD基站中资源是否够用，如果够用，各个FDD基站分别为各自UE提供服务；否则，进入步骤四；
步骤四、不同的FDD基站中资源均不够时，分别向核心网申请资源；核心网判断共站址部署的各TDD基站时隙资源利用率是否达到阈值，如果是，各TDD基站暂不响应资源借用的请求；否则，进入步骤五；
步骤五、针对资源不够的FDD基站共站址部署的各TDD基站，核心网计算任意两个TDD基站之间的耦合损耗CL，并分别对上行和下行定义两个耦合损耗门限值；
步骤六、核心网根据耦合损耗CL将步骤五所述的TDD基站分为A类簇；
步骤七、将每个A类簇中的各个TDD基站共站址部署的各FDD基站，按DL的耦合损耗门限值CLDL均划分为不同的B类簇；
在A类簇中选取UL的抗干扰能力小于DL的抗干扰能力，且满足CLDL＜CLUL的FDD基站，形成不同的B类簇；
步骤八、针对A类簇中的某簇，核心网根据簇内所有基站的数据，按上下行时隙的比例为该簇配置TDD以及该簇的使用时长；
步骤九、各个A类簇根据配置好的TDD，按时隙传输每个簇内TDD基站的上行数据和下行数据；
步骤十、当TDD基站的上行数据和下行数据传输完毕后，准备传输FDD基站的下行数据；
步骤十一、B类簇中的各个基站均使用核心网系统中所有处于传输FDL数据的时频资源传输FDD下行数据；
在某一个时刻，对于某一个B簇，除了占用本簇自身所有的TDD频段资源，该B簇还占用在该时刻处于FDL传输和处于空闲状态的其他TDD频段资源；
FDL表示FDD的DL补充频段；不同的B类簇之间共享频段，同簇内基站采用资源池的方式占用资源；
步骤十二、当使用时长结束，判断B类簇中各个基站所有FDD的下行数据是否传输完毕，如果是，结束；否则，重新配置TDD以及使用时长，返回步骤九。
2.如权利要求1所述的一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，所述的步骤四中，TDD基站时隙资源利用率的阈值根据各TDD基站上行时隙和下行时隙的资源占用率设定。
3.如权利要求1所述的一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，所述的步骤五中，耦合损耗CL计算公式如下：
CL＝Pathloss+Shadow_Fading+Penetration_Loss-antenna_gain
Pathloss是指UE到天线的路径损耗，是指点波在空间传输所产生的损耗；
Shadow_Fading是以阴影效应为主的慢衰落，是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的损耗；
Penetration_Loss是指穿透损耗；antenna_gain是指天线的增益；
根据基站所能接受的干扰等级，将上行耦合损耗门限假设定义为CLUL，下行耦合损耗门限值假设为CLDL；耦合损耗门限值的设定根据网络中Macro eNB间的距离，基站部署密度，基站是否热点部署，频谱资源占用情况和待传数据量情况定义。
4.如权利要求1所述的一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，所述的步骤六具体为：针对任意两个TDD基站，计算所得耦合损耗值CL是否小于上行耦合损耗门限CLUL，如果是，则将这两个基站聚为A1簇；如果其他基站和A1簇内的基站之间的耦合损耗满足CL＜CLUL，则将该其他基站加入A1簇；否则，若某个TDD基站和系统内任意TDD基站的耦合损耗都大于CLUL，则将该某基站单独分为一个新的A2簇，依次类推。
5.如权利要求1所述的一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，所述的步骤八中，所有基站的数据包括：TDD基站自身待传的上行数据和下行数据，以及FDD基站需要借用TDD频段传输的下行数据；若TDD基站中不存在待传数据，将该TDD基站配置为全下行，TDD基站的所有时隙均用来传输FDD基站的下行数据；在A类簇中，同一个簇内的基站使用相同的TDD配置。
6.如权利要求1所述的一种基于动态TDD配置的时频资源分配方法，其特征在于，所述的步骤十二具体为：当B类簇中各个基站所有FDD的下行数据没有传输完毕，针对该B类簇所属的A类簇，重新配置该A类簇的TDD配置以及使用时长。
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