CN108683473B - 一种lte蜂窝网络的干扰协调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种LTE蜂窝网络的干扰协调方法,采用七小区六扇区的蜂窝网络模型示例性实施,方案的核心要点有两个部分,1)基于改进型的时间域干扰协调技术消除小区间干扰;2)小区的边缘用户可以在不同时隙灵活归属相邻的全调度小区。应用本发明的干扰协调方案,使得在小区边缘严重负载情况下能够有效改善小区边缘用户吞吐量,小区用户公平性,提升系统性能。
Description
技术领域
本发明属于无线通信干扰协调技术领域,具体涉及一种时域干扰协调和小区边缘用户灵活调度相结合的LTE(Long Term Evolution)小区间干扰协调方法。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展,移动终端和智能设备的大量普及,用户的业务需求以及网络结构都发生了巨大的变化。复杂的组网和多样的用户需求给当前的干扰协调技术带来了巨大的挑战。
LTE蜂窝网络同小区用户正交共享整段频带,所以小区内用户之间不存在同频干扰,但是不同小区之间则存在干扰,尤其是相邻小区之间的边缘用户干扰最为严重。目前,常见的小区间干扰协调方案主要分为三种,分别从频域、时域和功率域出发,抑制小区间干扰。如今,对频域干扰协调技术的研究已经比较成熟,其中最具代表性的便是部分频率复用(Fractional Frequency Reuse,FFR)技术。如图1所示,其核心思想是将小区用户分为中心用户和边缘用户,频谱分为两个复用集,一部分用作小区中心用户调度;另一部分采用一个复用因子(一般为3)复用,用于小区边缘用户调度。但是,频谱干扰协调技术的缺点在于频谱利用率相对较低,用户不能在全频段搜索最佳的资源块。
鉴于FFR的缺点,有研究者提出了一种与FFR类似的时域干扰协调方法,部分时间复用(Fractional Time Reuse,FTR)。如图2所示,基于三小区模型,将用户分为中心和边缘两个用户集,两个用户集可以在全频段搜索最佳资源块参与调度;将每一帧分为三个时隙,每个时隙三个小区的中心用户都参与调度,每个时隙依次只有一个小区的边缘用户参与调度,这样可以在空间上形成一个有效的隔离带,抑制小区间的干扰,能够有效的提升系统性能。
作为一种升级的通讯架构实施方案,如图3所示的七小区六扇区模型,提出了一个复杂度相对较高的时域干扰协调方案。如图4中的a所示,在时隙1,小区2,4,6所有用户都参与调度,其余小区1,3,5,7仅中心用户参与调度,边缘用户不参与调度;如图4中的b所示,在时隙2,小区3,5,7所有用户都参与调度,其余小区1,2,4,6仅中心用户参与调度,边缘用户不参与调度;如图4中的c所示,在时隙3,小区1所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户参与调度,边缘用户不参与调度。
该蜂窝网络模型的FTR方案,虽然能够使得小区边缘用户在全频段搜索最佳的资源块,在一定程度上增强小区边缘用户的多用户分集效应,提高小区边缘用户的吞吐量。但是,小区边缘用户最多只能得到1/3时间的服务,时间效率较低,尤其是在小区边缘用户负载较高时,FTR并不能大幅度有效提高小区边缘用户的吞吐量。
发明内容
本发明的目的旨在提出一种LTE蜂窝网络的干扰协调方法,解决蜂窝网络中小区间边缘用户干扰和吞吐量不足的问题。
本发明实现上述目的的技术解决方案是,一种LTE蜂窝网络的干扰协调方法,基于七小区六扇区的蜂窝网络模型实施,其特征在于包括步骤:
划分小区用户,设定一个SINR阈值,计算各小区所有用户的SINR值并与SINR阈值做比较,划分SINR阈值以上的为中心用户,余下为边缘用户;
改进型时域干扰协调,系统时间以帧为单位并划分每帧为3个调度时隙,在时隙1七小区外环相间隔的三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙2七小区外环相间隔的另三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙3中心小区所有用户都参与调度,其余外环小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;
各小区边缘用户归属协调,定义在一个调度时隙内中心用户与所有边缘用户均参与调度的小区为第一类小区,在一个调度时隙内中心用户与部分扇区边缘用户共同参与调度的小区为第二类小区,所述七小区随改进型时隙干扰协调在每一帧的不同时隙切换定义为第一类小区或第二类小区,在各个时隙中第二类小区的部分边缘用户分别临时归属于所在扇区相邻的第一类小区,并参与对应第一类小区的调度,且部分扇区边缘用户经调度所获得的资源块与各自所在原小区中心用户所占用的资源块正交。
进一步地,对于第二类小区,通过划分小区用户的方法细化每个小区各扇区的边缘用户定位。
进一步地,随改进型时域干扰协调,每个时隙对第一类小区和第二类小区是分别同步调度的。
更进一步地,对第一类小区的调度包括调度本小区中心用户、边缘用户和临时归属入本小区的相邻第二类小区的扇区边缘用户,且所述扇区边缘用户经调度所获得的资源块与所述相邻第二类小区的中心用户所占用的资源块正交。
更进一步地,对第二类小区的调度包括调度本小区中心用户,并将本小区与相邻第一类小区相接的扇区的边缘用户临时归属入第一类小区。
进一步地,所述七小区六扇区的蜂窝网络模型包含一个六边形的中心小区和环绕中心小区齐边相接的六个六边形外环小区。且中心小区和每个外环小区分别设有等分环绕中心用户的六个扇区。
应用本发明LTE蜂窝网络的干扰协调方法,具备突出的实质性特点和显著的进步性:本方法使得在小区边缘严重负载情况下能够有效改善小区边缘用户吞吐量,小区用户公平性,提升系统性能。
附图说明
图1是复用因子为3的FFR机制干扰协调方法。
图2是三小区时域干扰协调模型。
图3是七小区六扇区的蜂窝网络模型。
图4是本发明干扰协调方法第一阶段3个时隙的调度模式示意图。
图5是本发明干扰协调方法第二阶段3个时隙边缘扇区用户的调度模式示意图。
图6是本发明时隙1小区频带分配方式示意图。
图7是时隙1小区1扇区C用户分布模型。
图8是时隙1小区1扇区C边缘用户重新调度后的分布模型。
具体实施方式
以下便结合实施例附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握,从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定和支持。
本发明经创造性研发并提出了一种LTE蜂窝网络的干扰协调方法,基于七小区六扇区的蜂窝网络模型实施,当然不仅限于该中蜂窝网络模型规模,更多小区组合模型可以推广应用本干扰协调方法。其概括性的核心思路包括划分小区用户、对网络资源调度实施改进型时域干扰协调和各小区边缘用户归属协调三个方面的操作步骤,具体详述如下。
划分小区用户,设定一个SINR阈值,计算各小区所有用户的SINR值并与SINR阈值做比较,划分SINR阈值以上的为中心用户,余下为边缘用户。
改进型时域干扰协调,系统时间以帧为单位并划分每帧为3个调度时隙,在时隙1七小区外环相间隔的三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙2七小区外环相间隔的另三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙3中心小区所有用户都参与调度,其余外环小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度。
各小区边缘用户归属协调,定义在一个调度时隙内中心用户与所有边缘用户均参与调度的小区为第一类小区,在一个调度时隙内中心用户与部分扇区边缘用户共同参与调度的小区为第二类小区,在各个时隙中第二类小区的部分边缘用户分别临时归属于所在扇区相邻的第一类小区,并参与对应第一类小区的调度,且部分扇区边缘用户经调度所获得的资源块与各自所在原小区中心用户所占用的资源块正交。
如图3至图8所示,本发明的应用场景为七小区六扇区蜂窝网络,共7个小区,包括一个六边形的中心小区和环绕中心小区齐边相接的六个六边形外环小区。且中心小区和每个外环小区分别设有等分环绕中心用户的六个扇区。每个扇区6个用户,每个小区共36个用户,所有用户不均匀分布。在某个调度时隙内,如果某个小区的中心用户与所有边缘用户都可以参与系统调度,那么所述小区称为第一类小区,如图5中a所示的2、4和6小区;如果某个小区的中心用户与该小区的部分扇区边缘用户可以参与系统调度,那么所述小区称为第二类小区,如图5中a所示的1小区。七小区随改进型时隙干扰协调在每一帧的不同时隙切换定义为第一类小区或第二类小区。
第一类小区的操作:包括调度本小区中心用户、边缘用户和临时归属入本小区的相邻第二类小区的扇区边缘用户,且值得注意的是:所述扇区边缘用户经调度所获得的资源块与所述相邻第二类小区(边缘扇区用户所属的原小区)的中心用户所占用的资源块正交。
第二类小区的操作:包括调度本小区中心用户,并将本小区与相邻第一类小区相接的扇区的边缘用户临时归属入第一类小区,并参与其调度。
接下来对本发明的说明主要以第一时隙,小区1为例。
UE 1 | UE 2 | UE 3 | UE 4 | UE 5 | UE 6 | |
SINR(dB) | 4.7 | 8.36 | 19.9 | 28.5 | -7.86 | 21.1 |
表1 小区1扇区C用户的SINR。
步骤2:将每一帧划分为3个时隙,每个时隙可以在逻辑上等效为两个阶段。第一阶段为基于时间域干扰协调技术消除小区间干扰;第二阶段为灵活调度第一阶段未参与调度的小区边缘用户。
步骤2.1:在时隙1,小区2、4、6所有用户都参与调度,其余小区1、3、5、7仅中心用户参与调度,边缘用户暂时不参与调度;剩余两个时隙调度模式见表2。
表2 每一帧小区调度模式。
步骤2.2:以小区1为例,扇区A、B、C的相邻小区4、6、2为全部用户参与调度。结合表1、3、4,可以发现扇区A、B、C的边缘用户负载度分别为:1/2,1/2,1/3,即用扇区的边缘用户比上整个扇区所有的用户。例如:小区1扇区C的中心用户为UE 2、3、4、6,边缘用户为UE 1、5,边缘负载度为1/3,由此小区边缘负载度较高。
UE 7 | UE 8 | UE 9 | UE 10 | UE 11 | UE 12 | |
SINR(dB) | 9.4 | 18.8 | -23.5 | -15.1 | -7.1 | 16.2 |
表 3 小区1扇区A用户的SINR。
UE 13 | UE 14 | UE 15 | UE 16 | UE 17 | UE 18 | |
SINR(dB) | 5.8 | 20.9 | 6.2 | 9.8 | -7.4 | 20.6 |
表 4 小区1扇区B用户的SINR。
所以,如果采取传统的时域干扰协调方法,小区边缘用户平均吞吐量明显较低。本发明对小区边缘用户执行灵活调度策略,将这三个扇区A、B、C的扇区边缘用户分别归属到相邻小区4、6、2中,以扇区C为例,边缘用户UE 1、5将归属到小区2中,如图8所示,由小区2服务,在时隙1参与调度。
步骤3:对于原本只有中心用户参与调度的小区,由于部分扇区边缘用户重新参与调度,且使用的是相邻小区的资源,必然会与原小区使用全频段资源的中心用户产生同频干扰,所以原小区中心用户与重新参与调度的边缘用户需要使用正交的频带,消除干扰。如图5中的a所示,以小区1为例,由于小区1扇区A、B、C的扇区边缘用户重新参与调度,小区1与它的三个相邻小区4、6、2之间的干扰隔离带消失,小区1的中心用户会与扇区A、B、C的边缘用户产生同频干扰。如图7所示,扇区C的边缘用户1,5在归属小区2后,重新参与调度,小区2为他们分配频带,原服务小区1将变为干扰源,所以UE 1、5获得的资源块必须与小区1中心用户占用的资源块正交;扇区A、B边缘用户调度则分别由小区4、6完成,小区1中心用户只要使用重新参与调度用户未使用频带即可消除干扰。如图6所示:重新参与调度的扇区A、B、C分别占用频带J、K、L,且J、K、L这三段频带可以相互重叠,所以小区1的中心用户只要使用剩余频带即可消除干扰。
在时隙2,如图5中的b所示,小区1是第二类小区,它的三个边缘扇区X、Y、Z分别与三个第一类小区5、7、3小区相邻。小区1调度小区中心的用户,它的边缘扇区X、Y、Z的边缘用户分别加入相邻小区5、7、3,分别参与相邻小区5、7、3的调度。值得注意的是边缘扇区X、Y、Z的边缘用户经调度后获得的资源块必须与小区1中心区域的用户占用的资源块正交,如图6所示。
在时隙3,如图5中的c所示,小区1是第一类小区,其余6个小区,小区2,3,4,5,6,7皆为第二类小区,且各有一个边缘扇区D、E、F、G、H、I与小区1相邻。小区1调度本小区的中心用户、边缘用户以及并入小区1的边缘扇区D、E、F、G、H、I的边缘用户。需要注意的是边缘扇区D、E、F、G、H、I的边缘用户经调度后获得的资源块必须与他们各自归属的原小区中心区域的用户占用的资源块正交,如图6所示。
步骤4:在执行完第一帧的三个时隙后,下一帧重复以上步骤2、3。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内进行修改或者等同变换,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种LTE蜂窝网络的干扰协调方法,基于七小区六扇区的蜂窝网络模型实施,其特征在于包括步骤:
划分小区用户,设定一个SINR阈值,计算各小区所有用户的SINR值并与SINR阈值做比较,划分SINR阈值以上的为中心用户,余下为边缘用户;
改进型时域干扰协调,系统时间以帧为单位并划分每帧为3个调度时隙,在时隙1七小区外环相间隔的三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙2七小区外环相间隔的另三个小区所有用户都参与调度,其余小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;在时隙3中心小区所有用户都参与调度,其余外环小区仅中心用户和部分边缘用户参与调度;
各小区边缘用户归属协调,定义在一个调度时隙内中心用户与所有边缘用户均参与调度的小区为第一类小区,在一个调度时隙内中心用户与部分扇区边缘用户共同参与调度的小区为第二类小区,所述七小区随改进型时隙干扰协调在每一帧不同时隙切换定义为第一类小区或第二类小区,在各个时隙中第二类小区的部分边缘用户分别临时归属于所在扇区相邻的第一类小区,并参与对应第一类小区的调度,且部分扇区边缘用户经调度所获得的资源块与各自所在原小区中心用户所占用的资源块正交。
2.根据权利要求1所述LTE蜂窝网络的干扰协调方法,其特征在于:对于第二类小区,通过划分小区用户的方法细化每个小区各扇区的边缘用户定位。
3.根据权利要求1所述LTE蜂窝网络的干扰协调方法,其特征在于:随改进型时域干扰协调,每个时隙对第一类小区和第二类小区是分别同步调度的。
4.根据权利要求1所述LTE蜂窝网络的干扰协调方法,其特征在于:对第一类小区的调度包括调度本小区中心用户、边缘用户和临时归属入本小区的相邻第二类小区的扇区边缘用户,且所述扇区边缘用户经调度所获得的资源块与所述相邻第二类小区的中心用户所占用的资源块正交。
5.根据权利要求1所述LTE蜂窝网络的干扰协调方法,其特征在于:对第二类小区的调度包括调度本小区中心用户,并将本小区与相邻第一类小区相接的扇区的边缘用户临时归属入第一类小区。
6.根据权利要求1所述LTE蜂窝网络的干扰协调方法,其特征在于:所述七小区六扇区的蜂窝网络模型包含一个六边形的中心小区和环绕中心小区齐边相接的六个六边形外环小区,且中心小区和每个外环小区分别设有等分环绕中心用户的六个扇区。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106330380A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-11 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 基于时分复用的lte系统干扰协调方法 |
CN106982104A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-07-25 | 电子科技大学 | 一种基于扇区分裂和时分复用的蜂窝系统干扰协调方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9137684B2 (en) * | 2010-04-21 | 2015-09-15 | Airhop Communications, Inc. | Method and system architecture for a self organizing network |
KR102012249B1 (ko) * | 2013-03-28 | 2019-08-21 | 한국전자통신연구원 | 동적 자원 할당 방법 및 장치 |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106330380A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-01-11 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 基于时分复用的lte系统干扰协调方法 |
CN106982104A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-07-25 | 电子科技大学 | 一种基于扇区分裂和时分复用的蜂窝系统干扰协调方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于时分复用的LTE系统干扰协调算法;范玉洁;《南京邮电大学学报(自然科学版)》;20150430;第35卷(第2期);全文 * |
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