时分-同步码分多址接入系统中降低小区间干扰的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种无线通信系统中降低干扰的方法,更具体地说涉及一种时分-同步码分多址接入系统中降低小区间干扰的方法。
(二)背景技术
时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA:Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess)系统是第三代移动通信系统接入网(Radio Access Network)标准之一,工作在UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)网络架构下,由3GPP(3rd Generation PartnerProject)标准化组织对其进行标准化工作。
TD-SCDMA系统采用时分双工(Time Division Duplex)方式,即不对上行链路和下行链路进行载波频段(Carrier frequency)上的分隔,而是通过不同的时隙(Time Slot)对上行链路(Uplink)和下行链路(Downlink)进行分隔。图1中给出了TD-SCDMA系统的帧结构(参见TD-SCDMA系统标准文档3GPP TS25.221,3GPP网站www.3gpp.org中提供文档的下载)。一个TD-SCDMA帧(Frame)的持续时间为10ms,每个TD-SCDMA的帧由两个子帧(Subframe)构成,一个子帧的持续时间为5ms,每个子帧中包括1个下行导频时隙(DwPTS)、1个上行导频时隙(UpPTS)、7个业务时隙及保护间隔(GP),7个业务时隙分别记为TS0、TS1、TS2、TS3、TS4、TS5和TS6。其中下行导频时隙中传送下行同步信道(DwPCH),上行导频时隙中传送上行同步信道(UpPCH),业务时隙中传送突发(Burst),1个突发中包括训练序列(Midamble)、训练序列前、后的数据部分(Data)及保护间隔。在所述的7个业务时隙中,TS0总是为下行业务时隙,传送下行突发,供下行链路使用,在图1中用向下的箭头表示,TS1总是为上行业务时隙,传送上行突发,供上行链路使用,在图1中用向上的箭头表示,其余的5个业务时隙均可配置为上行业务时隙或者下行业务时隙,上行链路和下行链路之间通过切换点(Switching point)进行切换,每个TD-SCDMA子帧中存在两个切换点,分别为由下行链路切换至上行链路的切换点,以及由上行链路切换至下行链路的切换点。
在上述的TD-SCDMA帧结构下,通过灵活配置上行及下行业务时隙的数量,可以方便的实现不同业务需求下的数据传送。例如,图1中给出了一种上、下行业务时隙的对称配置方式,其中TS2、TS3被配置为上行业务时隙,TS4、TS5、TS6被配置为下行业务时隙,TS3与TS4之间为上行链路与下行链路的切换点。在图1所给出的上、下行业务时隙的对称配置方式下,上行链路与下行链路的数据传输速率对称,可适于以话音业务为主的区域。图2中给出了一种上、下行业务时隙的非对称配置方式,其中TS2被配置为上行业务时隙,TS3、TS4、TS5、TS6被配置为下行业务时隙,TS2与TS3之间为上行链路与下行链路的切换点。在图2所给出的上、下行业务时隙的非对称配置方式下,下行链路相比于上行链路具有更高的数据传输速率,可适用于多媒体点播等以数据下载业务为主的区域。在对下行链路数据传输速率具有更高需求的业务中,对上、下行业务时隙的配置还可采用如图3所示的非对称方式,其中除去为系统固定配置的上行业务时隙TS1之外,其余业务时隙TS2至TS5均被配置为下行业务时隙,TS1与TS2之间为上行链路与下行链路的切换点。
然而,当根据不同的主要业务类型,为不同的区域分别配置相应数量的上行及下行业务时隙时,具有不同上、下行业务时隙配置方式的相邻小区之间会因此产生干扰:设在以语音业务为主的区域A中采用如图1所示的上、下行业务时隙配置方式,而在以数据下载业务为主的相邻区域B中采用如图2所示的上、下行业务时隙配置方式,所述区域A中的小区a与所述区域B中的小区b相邻,则不难看出在业务时隙TS3处,所述小区b的节点B(Node B)在发送信号时,所述小区a的节点B正处于接收信号状态,因此所述小区b的节点B的发送信号必会对其邻小区a的节点B的接收机产生干扰;同样在业务时隙TS3处,所述小区a的用户设备(UE)在发送信号时,所述小区b的用户设备正处于接收信号状态,则所述小区a的用户设备的发送信号势必也会对所述小区b的用户设备的接收机产生干扰,在上述两种干扰情形下,由于所述小区b的节点B的发送信号功率为其所有下行链路信号功率之和,且若所述小区a的某一用户设备与小区b的另一用户设备均处于小区a与小区b的交界处,则上述两种干扰均为强干扰,分别如图4中红色的箭头所示。
因而,为了避免上述相邻小区间因不同的上、下行业务时隙配置方式而产生的强干扰,对于所有的小区将采用统一的上、下行业务时隙配置方式,且在系统改变上、下行业务时隙配置方式时,对所有的小区统一进行,而对于不同区域中业务类型的差别不做区分。采用这种方式,虽然可以避免所述相邻小区间的强干扰,但同时也丧失了TD-SCDMA系统根据不同的业务类型,灵活配置不同上、下行业务时隙数量的优势,使TD-SCDMA系统的配置不能够最优化,牺牲了系统的容量。
(三)发明内容
本发明的目的在于针对上述相邻小区间因不同的上、下行业务时隙配置方式而产生干扰的问题,提出一种时分-同步码分多址接入系统中降低小区间干扰的方法,既可以允许TD-SCDMA系统根据不同的业务类型,为不同的区域灵活配置不同上、下行业务时隙的数量,同时还可减小所述不同区域中的相邻小区之间因此而产生干扰,从而优化TD-SCDMA系统的配置,提高系统容量。
上述的发明目的通过以下的方法实现:一种时分-同步码分多址接入系统中降低小区间干扰的方法,根据所述系统中不同区域内的业务类型,分别为所述的不同区域配置相应数量的上、下行业务时隙;并当两相邻小区分别处于上、下行业务时隙数量配置不同的区域内时,对于节点B的接收机受到干扰的小区:由网络控制器向所述受到干扰的节点B发出测量指令,指示其对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的上行链路干扰信号信道功率进行测量,所述网络控制器将根据所述节点B报告的所述上行链路干扰信号信道功率测量结果,以及所述小区中被考察用户设备的链路预算,决定是否为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙;同时,所述网络控制器还对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的小区内切换次数进行周期性监测,当所述小区内切换的次数超出了设定的门限值时,所述网络控制器将禁止对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙的使用;对于用户设备的接收机受到干扰的小区:由网络控制器向所述受到干扰的用户设备发出测量指令,指示其对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的下行链路干扰信号信道功率进行测量,所述网络控制器将根据所述用户设备报告的所述下行链路干扰信号信道功率测量结果,以及所述小区中被考察用户设备的链路预算,决定是否为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙。
根据本发明的一个方面,对于用户设备的接收机受到干扰的小区:在所述网络控制器指示所述受到干扰的用户设备对所述下行链路干扰信号信道功率进行测量,并根据所述用户设备报告的所述下行链路干扰信号信道功率测量结果,以及所述被考察用户设备的链路预算,决定是否为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙的同时,所述网络控制器还对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的小区内切换次数进行周期性监测,当所述小区内切换的次数超出了设定的门限值时,所述网络控制器将禁止对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙的使用。
根据本发明的另一个方面,对于节点B的接收机受到干扰的小区,所述网络控制器根据所述小区中被考察用户设备的链路预算,以及所述上行链路干扰信号信道功率的测量结果,计算在所述节点B的接收机前端,所述被考察用户设备可能获得的最大载波干扰比;若所述最大载波干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限载波干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙;否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙。
根据本发明的另一个方面,对于节点B的接收机受到干扰的小区,所述网络控制器根据所述小区中被考察用户设备的链路预算,以及所述上行链路干扰信号信道功率的测量结果,计算在所述节点B的接收机后端,所述被考察用户设备可能获得的最大信号干扰比;若所述最大信号干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限信号干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙;否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙。
根据本发明的又一个方面,对于用户设备的接收机受到干扰的小区,所述网络控制器根据所述小区中被考察用户设备的链路预算,以及所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果,计算所述被考察用户设备在其接收机的前端可能获得的最大载波干扰比;若所述最大载波干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限载波干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙;否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙。
根据本发明的又一个方面,对于用户设备的接收机受到干扰的小区,所述网络控制器根据所述小区中被考察用户设备的链路预算,以及所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果,计算所述被考察用户设备在其接收机的后端可能获得的最大信号干扰比;若所述最大信号干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限信号干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙;否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备分配所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙。
根据本发明的又一个方面,所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果为所述网络控制器,对其收到的各所述受干扰用户设备报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果,进行加权平均后的计算结果。
根据本发明的又一个方面,在所述加权平均的计算中,若各所述受干扰用户设备中包括所述被考察用户设备,则所述被考察用户设备报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果获得最大的权值;若各所述受干扰用户设备中不包括所述被考察用户设备,则各所述受干扰用户设备报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果均获得相同的权值。
根据本发明的又一个方面,当所述网络控制器对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的小区内切换次数进行周期性监测时,若在一段设定的时间期间内,所述小区内切换的次数持续超出所述设定的门限值,所述网络控制器则禁止对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙的使用。
根据本发明的又一个方面,对于节点B的接收机受到干扰的小区,由网络控制器向所述受到干扰的节点B发出周期性测量指令,指示其对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的上行链路干扰信号信道功率进行周期性测量。
根据本发明的再一个方面,对于用户设备的接收机受到干扰的小区,由网络控制器向所述受到干扰的用户设备发出周期性测量指令,指示其对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的下行链路干扰信号信道功率进行周期性测量。
(四)附图说明
本发明的目的及特征将通过实施例结合附图进行详细说明,这些实施例是说明性的,不具有限制性。
图1表示TD-SCDMA系统的帧结构;
图2表示一种适用于以数据下载业务为主区域中的上、下行业务时隙的非对称配置方式;
图3表示一种适用于以更高速数据下载业务为主区域中的上、下行业务时隙的非对称配置方式;
图4表示具有不同上、下行业务时隙配置方式区域中的相邻小区之间因此而产生的干扰;
图5表示本发明的一个实施例,其中图5(a)表示具有不同上、下行业务时隙配置方式的两相邻小区中,其中一个小区的上、下行业务时隙配置方式;图5(b)表示所述两相邻小区中另一个小区的上、下行业务时隙配置方式;
(五)具体实施例
图5中给出了本发明的实施例1。
在本发明的实施例1中,根据TD-SCDMA系统各区域中主要业务类型的不同,除去TD-SCDMA系统标准中规定的总是为下行业务时隙的TS0及总是为上行业务时隙的TS1,在以话音业务为主的区域A中,TS2、TS3被配置为上行业务时隙,TS4、TS5、TS6被配置为下行业务时隙,TS3与TS4之间为上行链路与下行链路的切换点,如图5(a)中所示;而在以数据下载业务为主的区域B中,TS2被配置为上行业务时隙,TS3、TS4、TS5、TS6被配置为下行业务时隙,TS2与TS3之间为上行链路与下行链路的切换点,如图5(b)所示;小区a与小区b分别处于所述区域A与区域B中并且相邻。
可以看出,在所述小区a与相邻小区b具有不同配置的TS3中,所述小区b的节点B的发送信号必会对其邻小区a的节点B的接收机产生干扰;同时,所述小区a的用户设备的发送信号势必也会对所述小区b的用户设备的接收机产生干扰,分别如图5(a)与图5(b)中的阴影部分所示。
因此,为了减小在所述TS3中,所述小区a与相邻小区b之间的相互干扰,在为所述小区a中的一个用户设备U1分配信道时,根据本发明的方法,首先,由网络控制器(RNC)向所述小区a的节点B发出测量指令(Measurement Command),指示所述节点B对所述TS3中的上行链路干扰信号信道功率(ISCP:Interference Signal Code Power)进行测量;然后,由所述节点B向所述网络控制器报告所述上行链路干扰信号信道功率的测量结果;当所述网络控制器发出的测量指令是一个周期性测量指令时,所述节点B将周期性的对所述TS3中的上行链路干扰信号信道功率进行测量,并周期性的向所述网络控制器报告其所述上行链路干扰信号信道功率的测量结果;最后,由所述网络控制器根据所述被考察用户设备U1的链路预算(Link Budget),以及所述上行链路干扰信号信道功率的测量结果,决定是否为所述被考察用户设备U1分配所述TS3;当所述网络控制器采用载波干扰比(Carrier to Interference Ratio)准测时,所述网络控制器根据所述被考察用户设备U1的链路预算,以及所述上行链路干扰信号信道功率测量结果,首先计算在所述节点B的接收机前端,所述被考察用户设备U1可能获得的最大载波干扰比,然后将此所述最大载波干扰比与被传输业务类型所需的门限载波干扰相比:若所述最大载波干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限载波干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备U1分配所述TS3,否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备U1分配所述TS3;所述网络控制器也可以采用信号干扰比(Signal toInterference Ratio)准测,则所述网络控制器首先计算在所述节点B的接收机后端,所述被考察用户设备U1可能获得的最大信号干扰比,然后将此所述最大信号干扰比与被传输业务类型所需的门限信号干扰相比:若所述最大信号干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限信号干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备U1分配所述TS3,否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备U1分配所述TS3。由于在上述为所述被考察用户设备U1分配信道的过程中,所述上行链路干扰信道信道功率具有时变的特征,因而,在所述网络控制器做出为所述被考察用户设备U1分配所述TS3的决定后,当所述被考察用户设备U1在所述TS3中向所述节点B发送上行突发时,所述上行链路干扰信号信道功率可能增大,从而导致所述网络控制器为所述被考察用户设备U1重新分配其它的上行业务时隙,即发起一次小区内切换(Intra-cell Handover);若在所述的TS3中频繁出现所述的小区内切换事件,则势必会影响到TD-SCDMA系统的性能,因此,在所述网络控制器为所述被考察用户设备U1分配信道的过程中,所述网络控制器还同时对所述TS3中的小区内切换次数进行周期性监测,当所述小区内切换的次数超出了系统设定的门限值时,所述网络控制器将禁止对所述TS3的使用。上述门限载波干扰、门限信号干扰比以及小区内切换次数的门限值可均由系统的操作与维护(O & M:Operation and Maintenance)参数进行配置。
在为所述小区b中的一个用户设备U2分配信道时,根据本发明的方法,首先,由网络控制器向所述小区b中受到干扰的用户设备发出测量指令,指示所述受干扰用户设备对所述TS3中的下行链路干扰信号信道功率进行测量;然后,由所述受干扰用户设备向所述网络控制器报告所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果;当所述网络控制器发出的测量指令是一个周期性测量指令时,所述受干扰用户设备将周期性的对所述TS3中的下行链路干扰信号信道功率进行测量,并周期性的向所述网络控制器报告其所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果;最后,由所述网络控制器根据所述被考察用户设备U2的链路预算(Link Budget),以及所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果,决定是否为所述被考察用户设备U2分配所述TS3;当所述网络控制器采用载波干扰比(Carrier to Interference Ratio)准测时,所述网络控制器根据所述被考察用户设备U2的链路预算,以及所述下行链路干扰信号信道功率的测量结果,首先计算在所述被考察用户设备U2的接收机前端,所述被考察用户设备U2可能获得的最大载波干扰比,然后将此所述最大载波干扰比与被传输业务类型所需的门限载波干扰相比:若所述最大载波干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限载波干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备U2分配所述TS3,否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备U2分配所述TS3;所述网络控制器也可以采用信号干扰比(Signal to InterferenceRatio)准测,则所述网络控制器首先计算在所述被考察用户设备U2的接收机后端,所述被考察用户设备U2可能获得的最大信号干扰比,然后将此所述最大信号干扰比与被传输业务类型所需的门限信号干扰相比:若所述最大信号干扰比大于或等于被传输业务类型所需的门限信号干扰比,所述网络控制器则为所述被考察用户设备U2分配所述TS3,否则,所述网络控制器则不为被所述被考察用户设备U2分配所述TS3。在上述步骤中,当所述网络控制器收到各所述受干扰用户设备报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果后,所述网络控制器可以将各所述下行链路干扰信号信道功率测量结果进行加权平均,并使用此加权平均后的结果作为下行链路干扰信号信道功率的测量结果。在所述加权平均的计算中,若各所述受干扰用户设备中包括所述被考察用户设备U2,则所述被考察用户设备U2报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果获得最大的权值;若各所述受干扰用户设备中不包括所述被考察用户设备U2,则各所述受干扰用户设备报告的下行链路干扰信号信道功率测量结果均获得相同的权值。同样的,在所述网络控制器为所述被考察用户设备U2分配信道的过程中,所述网络控制器也可同时对所述TS3中的小区内切换次数进行周期性监测,当所述小区内切换的次数超出了系统设定的门限值时,所述网络控制器将禁止对所述TS3的使用。
在上述网络控制器对所述TS3中的小区内切换次数进行周期监测时,还可以通过系统的操作与维护参数设定一个时间期间值,若在此设定的时间期间内,所述小区内切换的次数持续超出所述设定的门限值,所述网络控制器则禁止对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙(时隙3)的使用。
从本发明的实施例中可以看出,使用本发明的方法,既可以允许TD-SCDMA系统根据系统各区域中主要业务类型的不同,为其灵活配置不同数量的上、下行业务时隙,并且仅仅针对那些处于具有不同上、下行业务时隙配置区域中的相邻小区,在所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中,由网络控制器根据被考察用户设备的链路预算,以及所述上行链路干扰信号信道功率或下行链路干扰信号信道功率的测量结果报告,决定是否为被考察用户设备分配此业务时隙,减小了所述相邻小区之间在此配置不同的业务时隙中的相互干扰;同时,通过所述网络控制器对所述两相邻小区具有不同配置的业务时隙中的小区内切换次数进行周期性监控,还可以克服所述上行链路干扰信号信道功率或下行链路信号信道功率的时变特性,对所述网络控制器的信道分配过程所产生的影响,从而进一步优化了TD-SCDMA系统的配置,提高了系统的容量。