CN110248366B - 一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 - Google Patents
一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110248366B CN110248366B CN201910343088.XA CN201910343088A CN110248366B CN 110248366 B CN110248366 B CN 110248366B CN 201910343088 A CN201910343088 A CN 201910343088A CN 110248366 B CN110248366 B CN 110248366B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speed
- base station
- interval
- moving
- user terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
- H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
- H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
- H04W16/04—Traffic adaptive resource partitioning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
- H04W16/10—Dynamic resource partitioning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
- H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法,包括如下步骤:步骤1,在不同基站扇区覆盖范围内,根据扇区内的用户终端移动速度,将基站扇区分为覆盖高速移动场景下的基站扇区和覆盖低速移动场景下的基站扇区;步骤2,对于覆盖高速移动场景下的基站扇区的用户终端,根据各速度区间的用户终端占比情况,采用平均分配或不平均分配的方式,对基站扇区内的频谱资源按区间分配给相应的用户终端;步骤3,经过迟滞时间T1,再次执行步骤1和步骤2,进行新一轮的频谱资源分配。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域,尤其涉及一种基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法。
背景技术
LTE采用OFDMA技术(Orthogonal Frequency Divided Multiple Access,正交频分多址接入技术),OFDMA技术利用频率之间的正交性作为区分用户的方式,将用户的信息承载在相互正交的不同的载波上,使系统可以做到频率复用因子为1,即整个系统覆盖范围内的所有小区可以使用相同的频带为本小区内的用户提供服务。虽然由于载波频率和相位的偏移等因素会造成子信道间的干扰,但是可以在物理层通过采用先进的无线信号处理算法使这种干扰降到最低。因此小区内的干扰很小,而影响系统性能的主要干扰来自小区间的干扰。
目前,LTE系统中的频率复用方案主要有部分频率复用(FFR)和软频率复用(SFR)两种,其中SFR又分为基本型SFR和增强型SFR。
1、部分频率复用(FFR)
对于LTE系统而言,其采用的独特的OFDMA的接入方式,使得本小区内的用户之间互不干扰,而对于小区边缘的用户则收到来自于其他小区的比较强的干扰。部分频率复用的核心思想在于将处于小区中心和小区边缘的用户区别对待,对于小区中心的用户,由于其距离基站距离比较近,信道条件较好,且本身对其他小区的干扰不大,所以可以将其分配在频率复用因子为1的复用集上。而对于小区边缘的用户,其距离自身的服务基站距离较远,信道条件较差,但其对于其他小区处于相同频率的信号的干扰较大,所以将其分配在频率复用因子为3的频率复用集上,如图1所示,图中f1、f2、f3、f4分别为频带带宽,在本图中分别代表10MHz带宽。
固定频率复用方式可包括以下两种方式:
(1)使用40MHz频谱,划分为4个10MHz频带,分配方式,如图2所示。
每个小区实际可用频谱为20MHz。其中两个小区可使用连续的20MHz带宽(f1+f2小区,f1+f3小区),另一个小区只能使用2个分离的10MHz带宽(f1+f4小区)。
(2)使用20MHz频谱,内部划分为4个5MHz子频带,分配方式,如图3所示。
每个小区在20MHz的频宽下,小区边缘弱信号区域实际可用带宽为5MHz,小区内部强信号区实际可用频谱为10MHz。
2、软频率复用(SFR)
软频率复用继承了部分频率复用的优点,同时采用动态的频率复用因子,比较明显地提高了频率的利用效率。在软频率复用中,所有的频段被分成了两组子载波,一组称为主子载波,另外一组称为辅子载波。主子载波可以在小区的任何地方使用,而辅子载波则只能在小区中心被使用。不同小区之间的主子载波相互正交,在小区边缘有效地抑制了干扰,而辅子载波由于只在小区中心使用,相互之间干扰较小,则可以使用相同的频率。
(1)基本型SFR
在20MHz带宽下,划分为3个6.67MHz频带作为主子载波,供相邻的3个小区边缘各使用一个;同时各小区中心区域使用本小区另外的2/3频谱,分配方式,如图4a和图4b所示。
在这种方式下,小区中心使用2/3的可用频谱,小区边缘使用1/3的可用频谱。
(2)增强型SFR
虽然软频率复用对于小区边缘干扰情况的抑制,以及子载波的灵活分配都已有了一定的考虑,但是其分配给不同小区的相互正交的主子载波仍然会带来一定程度的资源浪费,尤其是当小区边缘的业务量较大时,会带来小区之间的频率复用因子增高、频谱利用率下降等后果。增强的软频率复用方案继承了传统的软频率复用的思想,又在其基础上进行了改进,主要在于改进了在业务量变化时可能带来的资源浪费的问题。
在20MHz频谱下,划分为3个频带作为主子载波,同时20MHz频带作为辅子载波只在小区中心使用,如图5a和图5b所示。
不仅f2、f3、f4的占用带宽根据各小区边缘区域的业务量动态调整,根据业务量大小,各小区中心区域可用频谱也可达到为20MHz。
改进型SFR采用动态配置方式,需要了解周围小区的负载信息,因此需与ICIC(小区间干扰协调)技术配合使用,才能达到良好的效果。
LTE网络部署的实际情况需要采用动态频率分配方案,但是现有的增强型SFR太过复杂,需要基站间协调,极大增加了基站天线的复杂度以及调度器的计算量,同时目前动态频率分配方案设计的出发点,多基于提升频谱效率、减小干扰。但在网络实际运行过程中,尤其是在高速移动场景下,如列车以300km/h的速度运行时,大约每10秒左右将进行一次小区间切换。由于4G系统为硬切换,切换期间不能发生业务,造成终端吞吐量降低,影响用户体验。因此在LTE系统中,需要结合终端移动速度,动态调整不同用户间的频率分配方案,为高速移动用户,提供更多的频率资源,以补偿由于频繁切换造成的终端吞吐量下降。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法,包括如下步骤:
步骤1,在不同基站扇区覆盖范围内,根据扇区内的用户终端移动速度,将基站扇区分为覆盖高速移动场景下的基站扇区和覆盖低速移动场景下的基站扇区;
步骤2,对于覆盖高速移动场景下的基站扇区的用户终端,根据各速度区间的用户终端占比情况,采用平均分配或不平均分配的方式,对基站扇区内的频谱资源按区间分配给相应的用户终端;对于覆盖低速移动场景下的基站扇区的用户终端,基站扇区频谱资源分配原则与现网一致;
步骤3,经过迟滞时间T1(具体时间由电信运营商自行决定,为了避免频繁调整对网络性能带来的影响,T1的时间不宜过小,建议取值为10分钟及以上),再次执行步骤1和步骤2,进行新一轮的频谱资源分配。
步骤1包括:
根据如下公式计算基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动而产生的多普勒频移fd:
其中,f为系统工作频率,c为无线信号传播速度,v为终端移动速度,a为终端移动方向与信号传播扇区方向的夹角,如果基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动而产生的多普勒频移大于阈值M(由于多普勒频移与系统的工作频段相关,因此对于M的取值,各运营商可以以120km/h的速度产生的多普勒频移为依据,如900MHz系统,M可以设置为250Hz左右;如1800MHz系统,M可以设置为500Hz左右),判定该基站扇区为覆盖高速移动场景下的基站扇区,否则,判定该基站扇区为覆盖低速移动场景下的基站扇区。
步骤2包括:
步骤2-1,以Vth产生的多普勒频移fth作为区间划分的依据,即将不同的用户终端移动速度,根据产生的多普勒频移,将其划分为N个区间,依次为:[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth);
步骤2-2,设定位于[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth)各个区间的用户终端数量分别为S1、S2、……,SN,位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端数量为SN,用户终端总数为S,即S=S1+S2+……+SN;根据函数abs(1/N-Si/S),来判断是否采用平均方式,进行频谱分配,i为1到N的整数,abs()为绝对值函数,频谱分配具体包括:预先设定一个门限E%,如果abs(1/N-Si/S)<E%(关于E%的取值,运营商可以根据网络实际情况自行设定),则采用平均分配方式,进行频谱分配,执行步骤2-3和步骤2-4;否则采用不平均方式,进行频谱分配,执行步骤2-5;
步骤2-3,设定用于覆盖高速移动场景的基站单载频带宽为B,将整个带宽分为N的部分,其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为2B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,分配的带宽为B;
步骤2-4,在网络频谱资源分配实际操作过程中,移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1+f2;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1+f2+……+fn=B,其中fn为第n个频谱区间的带宽,即移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端能够使用系统总的带宽资源。
步骤2-5,设定用于覆盖高速移动场景的基站单载频带宽为B,将整个带宽分为N的部分,其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为y1*B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为y2*B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,分配的带宽为B,其中,0<y1<y2<......<yN-1<yN≤N;
步骤2-5中,对于y1,y2,……yN的取值,根据公式进行计算,这样可以实现根据各区间的用户终端数量占比进行调整,对于占比高的可以适当加大相应y的数值,以便增加频谱资源分配的数量;对于占比低的可以适当减小相应y的数值,以便降低频谱资源分配的数量;
步骤3包括:经过迟滞时间T1,根据公式(1)计算基站扇区覆盖范围内的用户终端快速移动产生的多普勒频移,如果fd大于M,则维持该基站扇区的移动性属性不变,仍然为覆盖高速移动场景下的基站扇区,执行步骤2;否则将其定义为覆盖低速移动场景下的基站扇区,对于覆盖低速移动场景下的基站扇区内的频谱资源分配原则与现网保持一致。
本发明具体如下有益效果:
1、动态调整频谱
本方案可以根据基站扇区内终端的移动速度,判断基站扇区的类型(覆盖低速移动场景和覆盖高速移动场景),对于覆盖高速移动场景下的基站扇区,结合其覆盖范围内的终端移动速度,动态调整不同用户间的频率分配方案,为高速移动用户,提供更多的频率资源,以补偿由于频繁切换造成的终端吞吐量下降,保障用户的感知。
2、实现复杂度低
本方案只需要考虑本小区的内终端的速度,不需要考虑邻近小区的终端情况,因此本方案实现复杂度较低,对网络的改动较少。
3、网络运维方便
本方案实现简单,每个基站只需要收集、监控本小区内业务量的分布情况,基站之间不需要协同,在新增基站、搬迁基站等网络变动情况下不需要修改任何参数,网络运维非常方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是部分频率复用示意图。
图2是部分频率复用划分方式(一)。
图3是部分频率复用划分方式(二)。
图4a是基本型软频率复用示意图。
图4b是基本型软频率复用划分方式。
图5a是增强型软频率复用示意图。
图5b是增强型软频率复用划分方式。
图6a是平均分配带宽示意图。
图6b是不均匀分配带宽示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本申请提出的一套基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法,可以在保障系统吞吐量的同时,为高速移动用户,提供更多的频率资源,以保障用户体验。
(1)方案原理
在不同基站扇区覆盖范围内,可以根据扇区内的终端移动速度,将基站扇区分为覆盖高速移动场景下的基站扇区和覆盖低速移动场景下的基站扇区。
对于高速移动场景下,尤其是高铁场景下,列车高速移动,导致车上终端相对于基站的径向速度较大,产生多普勒效应。公式(1)为多普勒频移计算公式,根据这个公式可以判断此基站是否为覆盖高速移动场景的基站扇区。具体操作时,可以设定一个阈值,阈值可以根据我国高速公路、高速铁路实际运行速度产生的多普勒频移或者运营商自行设定。如此基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动而产生的多普勒频移大于阈值时,认为该基站扇区为覆盖高速移动场景下的基站扇区,反之,则认为该基站扇区为覆盖低速移动场景下的基站扇区。
其中:fd为多普勒频移,f为系统工作频率,c为无线信号传播速度,v为终端移动速度,a为终端移动方向与信号传播扇区方向的夹角。
对于用于覆盖高速移动场景下的基站扇区的用户终端,根据用户终端移动速度,划分为N个区间,[0,V1),[V1,V2),……,[Vi-1,Vi),……,[VN-1,VN)。上式[Vi-1,Vi)的含义为速度大于等于Vi-1而小于Vi的区间。对于每个速度区间,基站扇区分配相应的频谱资源。速度区间越高,分配的频谱资源越多;速度区间越低,分配的频谱资源越少。这样对于高速移动终端,可以使用增加频谱资源的方式,在一定程度上补偿由于频繁切换带来的吞吐量的损失,从而提升用户感知。
(2)方案详细描述
基站扇区是否为覆盖高速场景下的扇区界定方法:以我国高速公路、高速铁路实际运行速度产生的多普勒频移或者运营商自行设定的数值作为门限值,该值暂定为M(如以我国高速公路许可的最高行驶速度120km/h情况下产生的多普勒频移作为门限值),根据公式(1),当基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动产生的多普勒频移fd小于等于M时,认为此扇区为覆盖低速场景下扇区,反之则认为该扇区为覆盖高速移动场景下扇区。经过一定的迟滞时间T1,再次根据公式(1)计算多普勒频移,以确定基站扇区的属性。
基于终端移动速度的区间划分方法:由于我国高速公路最高许可的行驶速度为120km/h,而高速铁路目前运行速度一般为200~350km/h,未来高速铁路的运行速度将会进一步提升。终端移动的速度越快,由于频繁切换带来的吞吐量损失将越高,因此不能简单的把高速移动用户划分为一个区间,而应该分成多个区间,对于不同移动速度区间,采用不同的频谱资源分配策略。终端移动速度越快,分配的频谱资源越多,反之,可以减少其频谱资源分配,以便把有限的资源分配给高速移动用户,从而使基站覆盖范围内的终端可以获得近似均衡的吞吐量能力。
根据公式(1),可以看出,在系统工作频率f、无线信号传播速度c,终端移动方向与信号传播方向的夹角a等参数不变的前体下,多普勒频移与终端移动速度v成线性关系。因此在具体进行速度区间划分时,以Vth km/h(可以取定60km/h或者运营商自行确定)产生的多普勒频移fth作为区间划分的依据,即将不同的用户终端移动速度,根据产生的多普勒频移,将其划分为N个区间(如,我国目前高速铁路最高时速为350km/h,则Vth为60km/h,则N的取值为6),依次为:[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth)。
基于终端移动速度的频谱资源分配方法:设定主要用于覆盖高速移动场景的基站单载频带宽为B,将整个带宽分为N个部分,设定位于[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth)各个区间的用户终端数量分别为S1、S2、……,SN,用户终端总数为S,即S=S1+S2+……+SN。根据函数abs(1/N-Si/S),在这里i为1到N的整数,来判断是否采用平均方式,进行频谱分配。在这里abs()为绝对值函数。预先设定一个门限E%,如果abs(1/N-Si/S)<E%(关于E%的取值,运营商可以根据网络实际情况自行设定),则采用平均分配方式,进行频谱分配。
对于平均分配的情况,举例如下,其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为2B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,分配的带宽为B。具体分配如图6a所示,在图中X表示系统工作的频段的初始值。
在网络频谱资源分配实际操作过程中,移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可以使用的频谱资源为f1;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,可以使用的频谱资源为f1+f2;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,可以使用的频谱资源为f1+f2+……+fn=B,即可以使用系统总的带宽资源。
对于不平均分配的情况,具体为:其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为y1*B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为y2*B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,分配的带宽为B。在这里,0<y1<y2<......<yN-1<yN≤N。对于y1,y2,……yN的取值,可以根据公式进行计算,这样可以实现根据各区间的用户终端数量占比进行调整,对于占比高的可以适当加大相应y的数值,以便增加频谱资源分配的数量;对于占比低的可以适当减小相应y的数值,以便降低频谱资源分配的数量。具体分配如图6b所示,在图中X表示系统工作的频段的初始值。
方案运行过程:初始运行时,用于覆盖高速移动场景下,尤其是高铁场景下的基站,系统处理单元根据多普勒频移,界定基站扇区是否为覆盖高速场景下扇区。对于用于覆盖高速场景下的基站扇区,根据终端的移动情况,分为多个速度区间,基站针对处于不同的速度区间的用户,分配相应的频谱使用权限,原则上,处于越高速度区间的用户,将获得更多的频谱资源使用权限。即经过T1时间后,基站扇区覆盖范围内的用户终端快速移动产生的多普勒频移,根据公式(1),满足临界条件,即fd大于M,则此基站扇区的移动性属性维持不变,反之将其定义为普通基站扇区(覆盖低速移动场景下扇区);依次不断循环,定期更新基站扇区属性。
(3)方案举例
设定某运营商在某一段高铁沿线有2个扇区(可以是相同基站下的,也可以是不同基站下),分别为CELL1、CELL2。在某一时间段内,这两个扇区下的用户终端分布情况如下:
CELL1下的用户终端为CELL1-a、CELL1-b、CELL1-c、CELL1-d、CELL1-e、CELL1-f,各终端移动速度分别为60km/h、80km/h、40km/h、20km/h、10km/h、100km/h。
CELL2下的用户终端为CELL2-a、CELL2-b、CELL2-c、CELL2-d、CELL2-e、CELL2-f,各终端移动速度分别为300km/h、300km/h、60km/h、80km/h、10km/h、300km/h。
根据公式(1),分别计算各终端的多普勒频移(多普勒频移的数值与载波频段、终端移动方向与信号传播扇区方向的夹角,在这里假设载波频段为800MHz,终端移动方向与信号传播扇区方向的夹角为10°),则CELL1下的终端移动产生的多普勒频移依次为(单位为Hz):158、210、105、53、26、263;则CELL2下的终端移动产生的多普勒频移依次为(单位为Hz):788、788、158、210、26、788。
设定以终端移动速度120km/h作为门限值(阈值),其对应的多普勒频移为313Hz。
由此可知,CELL1下的所有终端的移动速度产生的多普勒频移小于门限值313Hz,因此判断小区CELL1为覆盖低速移动场景下的基站扇区,而CELL2下的部分终端移动速度产生的多普勒频移大于门限值313Hz,因此判断小区CELL2为覆盖高速移动场景下的基站扇区。此时在扇区CELL2内,采用根据不同的速度区间,对频谱资源进行分配。
设定扇区CELL2的载波带宽为20MHz,根据CELL2下的各终端移动速度,将速度区间分为2个,即[0,120),[120,350),此时对于时速低于120km/h的终端,可以使用的频谱资源为10MHz,而时速高于120km/h的终端,可以使用全部的20MHz频谱资源。这样在一定程度上,可以对高速移动终端的给予一定的频谱资源保证。
本发明提供了一种基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种基于终端移动速度的LTE网络动态频率复用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,在不同基站扇区覆盖范围内,根据扇区内的用户终端移动速度,将基站扇区分为覆盖高速移动场景下的基站扇区和覆盖低速移动场景下的基站扇区;
步骤2,对于覆盖高速移动场景下的基站扇区的用户终端,根据各速度区间的用户终端占比情况,采用平均分配或不平均分配的方式,对基站扇区内的频谱资源按区间分配给相应的用户终端;对于覆盖低速移动场景下的基站扇区的用户终端,基站扇区频谱资源分配原则与现网一致;
步骤3,经过迟滞时间T1,再次执行步骤1和步骤2,进行新一轮的频谱资源分配;
步骤1包括:
根据如下公式计算基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动而产生的多普勒频移fd:
其中,f为系统工作频率,c为无线信号传播速度,v为终端移动速度,a为终端移动方向与信号传播扇区方向的夹角,如果基站扇区覆盖范围内的用户终端高速移动而产生的多普勒频移大于阈值M,判定该基站扇区为覆盖高速移动场景下的基站扇区,否则,判定该基站扇区为覆盖低速移动场景下的基站扇区;
步骤2包括:
步骤2-1,以移动速度Vth产生的多普勒频移fth作为区间划分的依据,即将不同的用户终端移动速度,根据产生的多普勒频移,将其划分为N个区间,依次为:[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth);
步骤2-2,设定位于[0,fth),[fth,2fth),……,[(N-1)*fth,N*fth)各个区间的用户终端数量分别为S1、S2、……,SN,用户终端总数为S,即S=S1+S2+……+SN;根据函数abs(1/N-Si/S),来判断是否采用平均方式,进行频谱分配,i为1到N的整数,abs()为绝对值函数,频谱分配具体包括:预先设定一个门限E%,如果abs(1/N-Si/S)<E%,则采用平均分配方式,进行频谱分配,执行步骤2-3和步骤2-4;否则采用不平均方式,进行频谱分配,执行步骤2-5;
步骤2-3,设定用于覆盖高速移动场景的基站单载频带宽为B,将整个带宽分为N的部分,其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为2B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,分配的带宽为B;
步骤2-4,在网络频谱资源分配实际操作过程中,移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1+f2;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端,能够使用的频谱资源为f1+f2+……+fn=B,其中fn为第n个频谱区间的带宽,即移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth)的用户终端能够使用系统总的带宽资源;
步骤2-5,设定用于覆盖高速移动场景的基站单载频带宽为B,将整个带宽分为N的部分,其中移动速度产生的多普勒频移位于区间[0,fth)的用户终端,其可用频谱资源为y1*B/N;移动速度产生的多普勒频移位于区间[fth,2fth)的用户终端,分配的频谱资源为y2*B/N;依次类推,移动速度产生的多普勒频移位于区间[(N-1)*fth,N*fth]的用户终端,分配的带宽为B,其中,0<y1<y2<......<yN-1<yN≤N。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤3包括:经过迟滞时间T1,根据公式(1)计算基站扇区覆盖范围内的用户终端快速移动产生的多普勒频移,如果fd大于M,则维持该基站扇区的移动性属性不变,仍然为覆盖高速移动场景下的基站扇区,执行步骤2;否则将其定义为覆盖低速移动场景下的基站扇区,对于覆盖低速移动场景下的基站扇区内的频谱资源分配原则与现网保持一致。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910343088.XA CN110248366B (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910343088.XA CN110248366B (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110248366A CN110248366A (zh) | 2019-09-17 |
CN110248366B true CN110248366B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=67883398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910343088.XA Active CN110248366B (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110248366B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112218231B (zh) * | 2019-07-11 | 2023-10-10 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线资源管理方法及装置 |
CN112929968B (zh) * | 2019-12-06 | 2023-01-06 | 华为技术有限公司 | 随机接入前导的传输方法、装置及存储介质 |
CN115334524B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-03-08 | 中通服咨询设计研究院有限公司 | 一种基于全向智能超表面的通信和雷达目标检测方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101742607B (zh) * | 2008-11-24 | 2013-03-27 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种解决终端高速移动中载波干扰的方法 |
CN102378185B (zh) * | 2011-10-17 | 2014-07-02 | 北京理工大学 | 一种多小区异构网络中的动态频谱共享方法 |
CN106707268A (zh) * | 2015-11-13 | 2017-05-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线通信系统中用户终端速度估计的方法和装置 |
CN105898757B (zh) * | 2016-05-09 | 2019-02-26 | 南京邮电大学 | 一种无线回程链路异构物联网中的频谱资源分配方法 |
CN107277924A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-10-20 | 江苏省邮电规划设计院有限责任公司 | 一种lte系统中基于业务类型的动态频率复用方法 |
-
2019
- 2019-04-26 CN CN201910343088.XA patent/CN110248366B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110248366A (zh) | 2019-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8155659B2 (en) | Measurement-assisted dynamic frequency-reuse in cellular telecommunications networks | |
KR102242515B1 (ko) | 무선 자원 멀티플렉싱 방법, 기지국 장치, 단말기 장치 및 무선 통신 시스템 | |
CN110248366B (zh) | 一种基于终端移动速度的lte网络动态频率复用方法 | |
EP2207396B1 (en) | Restrictive reuse for a wireless communication system | |
US8483743B2 (en) | Neighboring cell interference management in SC-FDMA | |
EP1931089B1 (en) | Radio communication apparatus and radio communication method | |
KR101011406B1 (ko) | 무선 시스템 자원 관리를 위한 방법 | |
WO2006037854A1 (en) | Frequency allocation in communication network | |
US20090069020A1 (en) | Dynamic On-Off Spectrum Access Scheme to Enhance Spectrum Efficiency | |
CN101917727B (zh) | 一种lte系统干扰协调的方法 | |
Wang et al. | Dynamic resource allocation for interference management in orthogonal frequency division multiple access cellular communications | |
CN101325445A (zh) | 一种正交频分多址接入系统的动态组网方法 | |
López-Pérez et al. | Dynamic frequency planning versus frequency reuse schemes in OFDMA networks | |
CN104219676B (zh) | 一种td‑lte基于单站业务量的动态频率复用方法 | |
WO2006116928A1 (fr) | Procédé de répartition de ressources dans un système à porteurs multiples | |
WO2007109939A1 (fr) | Procédé et dispositif d'attribution de bande | |
CN109068388B (zh) | 一种基于四色定理的用于5g网络的动态频率复用方法 | |
WO2012003695A1 (zh) | 下行资源分配方法及基站 | |
CN102118752A (zh) | 干扰控制与协调方法及装置 | |
CN110809272A (zh) | 一种5g基于干扰的宏微基站协同频率复用方法 | |
US8190106B2 (en) | Base station control apparatus and base station control method | |
WO2014180940A1 (en) | Method for scheduling radio resources | |
WO2012000288A1 (zh) | 上行频率资源的分配方法和基站 | |
CN101207892B (zh) | 一种正交频分复用系统子信道规划方法 | |
JP2004364035A (ja) | 通信装置及び通信方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |