CN108684045B - 一种用于两层异构网络的无线资源复用方法 - Google Patents

一种用于两层异构网络的无线资源复用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于两层异构网络的无线资源复用方法。本发明将系统中3个两两相邻的小区作为一个区群。本发明将每个小区的用户分为小区中心用户和小区边缘用户，其中，小区中心的宏用户共享同一无线资源集合，而小区中心的微用户根据其受到的干扰强度来确定可用的无线资源集合，若干扰低则跟小区中心的宏用户共用无线资源集合，否则使用正交无线资源集合。对于小区边缘用户来说，小区边缘的宏用户使用三个正交的无线资源集合，小区边缘的微用户则使用另外三个部分正交的无线资源。本发明在满足用户一定QoS前提下有效地提高系统无线资源利用效率和数据速率。

Description

一种用于两层异构网络的无线资源复用方法
技术领域
本发明涉及异构网络的资源分配领域，尤其涉及一种用于两层异构网络的无线资源复用方法。
背景技术
随着用户对通信业务的需求越来越高，智能终端和多媒体业务的不断发展，使得宏蜂窝网络节点的数目不断增加。虽然宏基站具有较大的覆盖区域，但是并不能保证所有的宏基站用户都能享受良好的通信服务。而且较大的覆盖面积还容易致使高能量的系统消耗。因此，微基站应运而生，微基站的嵌入大大改善了宏基站的覆盖概率和系统容量。异构网络也因此诞生。
事实上，由于异构蜂窝网络的同频组网的方式，大量的微基站用户与宏基站用户共享频谱资源，微基站必然对宏基站产生干扰，与此同时，微基站之间以及宏基站用户之间也会相互干扰，这些都制约了系统的传输性能。
因此，本发明针对以上两层异构蜂窝网络中的干扰问题，提出了一种新的无线资源复用方案。先根据用户与小区中心的距离门限将小区中的用户分为中心用户和边缘用户，再将整个可用无线资源集合分为若干个子集合，然后通过将无线资源组合分配给小区中心用户以及小区边缘用户，达到抑制干扰的效果。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其中无线资源包括：频率、时隙、空间等一维或多维无线资源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
步骤1、根据用户与小区中心的距离门限将小区中的用户分为两组，与小区中心的距离小于门限值的为小区中心用户，与小区中心的距离大于或等于门限值的为小区边缘用户。
步骤2、将整个可用无线资源集合Ω分为7个子集合:f0,f1,…,f6,无线资源集合中的7个子集合之间互不重叠。其中小区1、小区2、小区3两两相邻；
步骤3、f0Uf1Uf2Uf3为宏基站用户的可用无线资源集合。
其分配为：
(a)小区中心的宏用户的可用无线资源集合为f0；
(b)小区边缘的宏用户的可用无线资源集合为f1Uf2Uf3。
其中，小区1的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f1，小区2的小区边缘的宏用户可用无线资源集合集合为f2，小区3的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f3。
步骤4、ΩF为小型的微基站用户的可用无线资源集合。
ΩF＝f0Uf4Uf5Uf6
ΩF的分配为：
(a)微基站的小区中心的微用户的可用无线资源集合为f0Uf4Uf5Uf6；其中，小区1的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf4，小区2的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf5，小区3的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf6。
(b)小区边缘的微用户的可用无线资源集合为f4Uf5Uf6。其中，小区1的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f5Uf6，小区2的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf6，小区3的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf5。
步骤(1)中所述的小区边缘用户包括小区边缘的宏用户和小区边缘的微用户；小区中心用户包括小区中心的宏用户和小区中心的微用户。
步骤(2)中所述的无线资源的集合，由频率、时隙、或空间组成。
步骤(3)中所述的宏用户表示服务基站为宏基站的用户。
步骤(4)中所述的微用户表示服务基站为微基站的用户。
步骤(4)中，小区中心的微用户是否与小区中心的宏用户用相同的无线资源f0，可以根据微用户收到宏基站的干扰强度来确定。如果干扰强度低，则共用f0，否则，使用正交的无线资源。
步骤(1)中所述的门限值可以根据系统实际需求决定，每个小区的门限值可以相同，可以不同。
本发明有益效果如下：
本发明不仅可以减小宏小区之间的同层干扰以及微小区之间的同层干扰，还可以抑制宏小区和微小区的层之间的干扰。
本发明在满足用户一定QoS前提下有效地提高系统无线资源利用效率和数据速率。
根据本发明提出的方法设计其中任一区群的无线资源(包括频率、时隙、空间三维资源)复用方案，能够将相同的设计方案应用到网络中的其他区群。
附图说明
图1示意了根据本发明为三小区模型的小区边缘所划分的区域。
图中小区分别表示小区1、小区2、小区3，每个小区分为小区中心用户以及小区边缘用户，小区中心用户又分为小区中心的宏用户和小区中心的微用户，小区边缘用户也是分为小区边缘的宏用户和小区边缘的微用户。
具体实施方式
根据本发明的基本构思，在设计实现整个网络的无线资源复用方案时，将网络中的3个两两相邻的小区作为一个区群，可以根据本发明提出的方法设计其中任一区群的复用方案，然后将相同的设计方案应用到网络中的其他区群。
如图1所示，一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，具体步骤如下：
(1)根据用户与小区中心的距离门限将小区中的用户分为两组，与小区中心的距离小于门限值的为小区中心用户，与小区中心的距离大于或等于门限值的为小区边缘用户。
(2)将整个可用无线资源集合Ω分为7个子集合:f0,f1,…,f6,无线资源集合中的7个子集合之间互不重叠。其中小区1、小区2、小区3两两相邻；
(3)f0Uf1Uf2Uf3为宏基站用户的可用无线资源集合。
其分配为：
(a)小区中心的宏用户的可用无线资源集合为f0；
(b)小区边缘的宏用户的可用无线资源集合为f1Uf2Uf3。
其中，小区1的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f1，小区2的小区边缘的宏用户可用无线资源集合集合为f2，小区3的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f2。
(4)ΩF为小型的微基站用户的可用无线资源集合。
ΩF＝f0Uf4Uf5Uf6
ΩF的分配为：
(a)微基站的小区中心的微用户的可用无线资源集合为ΩF＝f0Uf4Uf5Uf6；其中，小区1的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf4，小区2的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf5，小区3的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf6。
(b)小区边缘的微用户的可用无线资源集合为f4Uf5Uf6。其中，小区1的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f5Uf6，小区2的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf6，小区3的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf5。

Claims (7)

1.一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、根据用户与小区中心的距离门限将小区中的用户分为两组，与小区中心的距离小于门限值的为小区中心用户，与小区中心的距离大于或等于门限值的为小区边缘用户；
步骤2、将整个可用无线资源集合Ω分为7个子集合:f0,f1,…,f6,无线资源集合中的7个子集合之间互不重叠；其中小区1、小区2、小区3两两相邻；
步骤3、f0Uf1Uf2Uf3为宏基站用户的可用无线资源集合；
其分配为：
(a)小区中心的宏用户的可用无线资源集合为f0；
(b)小区边缘的宏用户的可用无线资源集合为f1Uf2Uf3；
其中，小区1的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f1，小区2的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f2，小区3的小区边缘的宏用户可用无线资源集合为f3；
步骤4、ΩF为小型的微基站用户的可用无线资源集合；
ΩF＝f0Uf4Uf5Uf6
ΩF的分配为：
(a)微基站的小区中心的微用户的可用无线资源集合为f0Uf4Uf5Uf6；其中，小区1的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf4，小区2的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf5，小区3的小区中心的微用户可用无线资源集合为f0Uf6；
(b)小区边缘的微用户的可用无线资源集合为f4Uf5Uf6；其中，小区1的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f5Uf6，小区2的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf6，小区3的小区边缘的微用户可用无线资源集合为f4Uf5。
2.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(1)中所述的小区边缘用户包括小区边缘的宏用户和小区边缘的微用户；小区中心用户包括小区中心的宏用户和小区中心的微用户。
3.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(2)中所述的无线资源的集合，由频率、时隙、或空间组成。
4.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(3)中所述的宏用户表示服务基站为宏基站的用户。
5.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(4)中所述的微用户表示服务基站为微基站的用户。
6.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(4)中，小区中心的微用户是否与小区中心的宏用户用相同的无线资源f0，可以根据微用户收到宏基站的干扰强度来确定；如果干扰强度低，则共用f0，否则，使用正交的无线资源。
7.根据权利要求1所述的一种用于两层异构网络的无线资源复用方法，其特征在于步骤(1)中所述的门限值可以根据系统实际需求决定。
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