WO2010045752A1

WO2010045752A1 - Tdd家庭基站的载频选择方法及载频调整装置

Info

Publication number: WO2010045752A1
Application number: PCT/CN2008/001762
Authority: WO
Inventors: 李剑; 刘扬; 段军
Original assignee: 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司; 阿尔卡特朗讯
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2010-04-29
Also published as: CN102160440A; CN102160440B

Description

TDD家庭基站的载频选择方法及载频调鹎装晋技术领域

本发明涉及家庭基站，具体地，涉及一种 TDD家庭基站的载频选择方法及其载频调整装置。背景技术

在下一代移动通信系统中，在可用频率资源不断向高频段发展的趋势下，解决室内覆盖的问题，部署家庭基站（Home Base Station H-BS) 将会是一个重要的解决方案。由于用户行为的不确定性，无法预测用户会在什么时候打开 H-BS，什么时候关掉 H-BS以及将 H-BS摆放在什么位置，因此 H-BS的部署无法事先进行的规划。这也导致了 H-BS在部署过程中会由于配置不当而产生较为严重的小区间干扰 (inter-cell interference ICI)，会在很大程度上影响用户的体验质量。尤其在人口居住密度较大的地区， H-BS部署的密度会比较大，这一问题尤为明显。

解决家庭基站 ICI的问题，如果釆用干扰协调方法，虽然在宏小区中由于小区覆盖范围较大，因此可以对中心和边缘用户进行有效区分，根据网络规划过程中的安排，针对不同用户终端采用不同频率复用因子。但是，对于家庭基站而言，由于其覆盖范围较小，因此无法对用户进行区分。并且由于无法进行事先的网络规划而无法应用干扰协调方法。

而如果釆用频率调度方法，当家庭基站检测到干扰时，其可以采用频率调度的方式来为用户终端分配干扰较小的无线资源。但是当干扰较严重以至于无法通过调度来处理时，只能将用户终端切换到干扰较小的小区中。然而，即使能够找到切换的目标小区，仍然会在家庭基站之间或者在家庭基站与核心网之间产生额外的系统开销，而用户终端通信的连续性也会受到干扰。

此外，现有的家庭基站的干扰抑制方法主要是基于功率控制的，这种方案已经被证明在宏蜂窝协调中难以解决基于 OFDM技术的无线通信系统的干扰问题，而下一代移动通信系统主要采用的正是基于 OFDM的空中接口技术。

因此，对于家庭基站而言，上述现有方法并不能达到较好的效果。

由于下一代移动通信系统需要的频谱资源会显著增加，对于宏小区基站 (Macro Base Station M-BS), 甚至有可能需要 100MHz的频率资源。考虑到终端带宽能力与宏小区基站的差异，以及家庭基站的应用场景，以及家庭基站的带宽能力在很大程度上由其服务的用户终端（User Terminal UT) 的带宽能力所决定的特点，家庭基站对频率资源的需求会小于宏基站。因此，可以在可用频率资源中有选择地选取部分频率资源并确定自己的载频，为终端提供服务，在有效降低 ICI 的同时，提高系统的频谱效率和吞吐量。

而对于 TDD模式的家庭基站而言，实现频率资源的选择需要解决以下问题： • TDD系统中上下行链路使用相同的频段工作，因此频段调整会对上下行链路同时产生影响；

• 虽然对于 TDD上下行小尺度衰落信道具有互易性，但 TDD系统上下行链路的干扰源不同，受到的干扰也是有区别的。在进行工作频段选择的过程中，无法保证一个频段内上行干扰小的同时，下行干扰也一定小； • 对于不同类型业务，上下行链路性能对系统性能影响的重要程度是有所区别的，需要综合考虑；

• 确定频率资源选择的标准比较困难。

因此，存在对提供一种能够有效地抑制 TDD家庭基站部署中的小区间 /基站间干扰的自动载频选择方法以及相应的 TDD家庭基站的载频调整装置的需求。发明内容

本发明的目的是提供一种家庭基站的载频选择方法及其载频调整装置，其能够有效地抑制家庭基站部署过程中的小区间 /基站间干扰，同时实现对频率资源利用率的优化。

在本发明的一个方面，提出了一种 TDD 家庭基站的载频选择方法，所述 TDD家庭基站的上 /下行链路可用频率资源被划分为多个频段，所述载频选择方法包括以下步骤：测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标；根据相关业务对上 /下行链路的性能要求系数对测量结果进行综合，以获得各个频段的综合干扰水平；根据 TDD家庭基站自身的信道带宽，将所述多个频段组成多个频段集合，其中每个频段集合都能被用于构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道；基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平计算每个频段集合的综合性能指标；选择综合性能指标满足预定条件的频段集合构成所述 TDD家庭基站的上 / 下行链路信道，以便调整所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道的载频。优选地，所述测量步骤包括针对上行链路测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标、以及针对下行链路测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标进行测量。

优选地，所述测量歩骤包括：通过用户终端来完成针对下行链路的所述测量或者由所述 TDD 家庭基站自行完成针对下行链路的所述测量，以及由所述 TDD家庭基站自行完成针对上行链路的所述测量。

优选地，所述测量步骤包括：对所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标进行多次测量，并对所述多次测量的值进行平均，作为所述测量结果。

优选地，所述测量步骤是在所述 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的载频选择阶段执行的；以及所述综合干扰水平指 _;的是，根据业务对上 /下行链路的初始性能要求系数，对各个频段的接收信号强度指标测量结果进行综合得到的对各个频段干扰水平的综合评价指标。

优选地，上 /下行链路的初始性能要求系数由最低性能要求的业务的上 /下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例和 /或上 /下行链路质量变化对于最低性能要求的业务 QoS的影响程度来确定。

优选地，所述测量步骤是在所述 TDD家庭基站持续运行时的载频选择阶段执行的；以及所述综合干扰水平指的是，根据业务对上 /下行链路的性能要求系数，对各个频段的接收信号强度指标测量结果进行综合得到的对各个频段干扰水平的综合评价指标。

优选地，上 /下行链路的性能要求系数由所述 TDD家庭基站承载的业务的上 /下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例和 /或上 /行链路质量变化对于所述 TDD家庭基站承载的业务 QoS的影响程度来确定。

优选地，综合性能指标是指，基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平得到的各个频段集合的干扰水平综合评价依据。

优选地，所述测量步骤是在所述 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的载频选择阶段执行的；以及所述选择步骤包括：如果存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

优选地，如果不存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则等待预定的后退时段后，再重新执行所述载频选择阶段。优选地，在所述等待超过预定次数的情况下，在等待预定的时段之后重新执行所述载频选择阶段，并且所述预定的时段大于所述预定的后退时段。

优选地，所述测量步骤是在所述 TDD家庭基站持续运行时的载频选择阶段执行的；以及所述选择步骤包括：如果存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

优选地，所述的方法还包括：按照预定的周期定期地启动所述测量步骤；或者出现预定事件时启动所述测量步骤。

优选地，所述的方法还包括：在出现预定事件，并确定要启动所述测量步骤时，所述 TDD家庭基站首先等待随机时段，然后再启动所述测量步骤。

优选地，如果不存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则等待预定的后退时段后，再重新执行所述载频选择阶段。

优选地，在所述等待超过预定次数的情况下，在等待预定的时段之后重新执行所述载频选择阶段，并且所述预定的时段大于所述的预定的后退时段。

优选地，所述的方法还包括：在调整所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道的载频后，向用户终端指示所选择的频段集合及载频调整信息。

优选地，所述可用频率资源的划分是根据所述 TDD家庭基站自身所使用的无线接入技术可支持类型的用户终端的信道带宽而划分的。

在本发明的另一方面，提出了一种 TDD 家庭基站的载频调整装置，所述 TDD家庭基站的上 /下行链路可用频率资源被划分为多个频段，所述载频调整装置包括：测量单元，测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标；综合单元，根据相关业务对上 /下行链路的性能要求系数对测量结果进行综合，以获得各个频段的综合干扰水平；频段集合指定单元，根据 TDD家庭基站自身的信道带宽，将所述多个频段组成多个频段集合，其中每个频段集合都能被用于构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道；计算单元，基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平计算每个频段集合的综合性能指标；选择单元，选择综合性能指标满足预定条件的频段集合构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道，以便调整所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道的载频。

优选地，所述测量单元包括用于针对上行链路测量所述多个频段集合中各个频段的接收信号强度指标的上行链路测量模块、以及针对下行链路测量所述多个频段中各个频段集合的接收信号强度指标的下行链路测量模块。

优选地，所述测量单元还包括平均模块，用于分别对所述上行链路测量模块及下行链路测量模块的多次测量的值进行平均，作为所述测量结果。

优选地，在所述 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时，如果存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则所述选择单元选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

优选地，在所述 TDD家庭基站持续运行时，如果存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则所述选择单元选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

优选地，所述 TDD家庭基站的载频调整装置还包括：启动单元，用于按照预定的周期定期地启动所述测量单元和 /或在当前的上 /下行信道质量低于预定水平时启动所述测量单元。

优选地，所述 TDD家庭基站的载频调整装置还包括：指示单元，用于向用户终端指示了所述载频调整模块选择的频段及调整信息，以使得所述用户终端可以相应地调整信道。

优选地，所述的 TDD家庭基站的载频调整装置还包括：资源划分单元，用于根据所述 TDD家庭基站自身所使用的无线接入技术可支持类型的用户终端的信道带宽来实现所述频率资源的划分。

利用上述方案，可以在可用频率资源中有选择地选取部分频率资源并确定自己的载频，为终端提供服务，在有效降低 ICI的同时，提高系统的频谱效率和吞

附图说明

根据下文结合附图的详细描述，本发明的上述及其它特征和优点将更加显而易见，其中- 图 1示出了根据本发明实施例的家庭基站中的载波频率调整装置的结构示意图；

图 2示出了在根据本发明实施例的 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的操作过程的流程示意图；

图 3示出了在根据本发明实施例 TDD家庭基站持续运行时的操作过程的流程示意图；

图 4提供了在未使用根据本发明实施例的自动载频选择方法时， TDD家庭基站与宏小区基站使用完全不同的频率资源情况下，家庭基站的上 /下行链路覆盖率结果示意；

图 5提供了在未使用根据本发明实施例的自动载频选择方法时， TDD家庭基站使用宏小区基站的部分频率资源情况下，家庭基站的上 /下行链路覆盖率结果不意；

图 6提供了在物理上连续的情况下系统频率资源的划分示意；

图 7提供了在物理上不连续的情况下系统频率资源的划分示意；

. 图 8是说明根据本发明实施例的在 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的操作过程的示意图；

图 9是说明根据本发明实施例的在 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的操作过程的另一示例性示意图；

图 10是说明根据本发明实施例的在 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时，在可用频率资源在物理上不连续情况下的操作过程的另一示例性示意图；图 11是说明根据本发明实施例的在 TDD家庭基站持续运行时的操作过程的示例性示意图；以及

图 12是说明根据本发明实施例的在 TDD家庭基站持续运行时的操作过程的另一示例性示意图。具体实施方式

下面，参考附图详细说明本发明的优选实施方式。在附图中，虽然示于不同的附图中，但相同的附图标记用于表示相同的或相似的组件。为了清楚和简明，包含在这里的已知的功能和结构的详细描述将被省略，否则它们将使本发明的主题不清楚。

图 1示出了根据本发明实施例的 TDD家庭基站中的载波频率调整装置的结构示意图。

如图 1所示，在根据本发明实施例的 TDD家庭基站中的载波频率调整装置中，资源划分单元 102根据系统设计要求，以及家庭基站自身所使用的无线接入技术可支持的所有类型的用户终端信道带宽，将可用频率资源被划分为多个频段。测量单元 103对资源划分单元 102划分得到的多个频段中各个频段的接收信号强度指标（Band-Received Signal Strength Indicator 进行测量。具体而言，测量单元 103 中的上行链路测量模块测量上行链路信道的而下行链路测量模块测量下行链路信道的 B-RSSL 测量单元 103 中的平均模块可以对多次测量的上行链路 -^S5 进行平均，作为该链路的 ^- ?SS/，以及对多次测量的下行链路 B-RSSI进行平均，作为该链路的 B-RSSL

根据本发明的实施例，在家庭基站持续运行阶段，测量单元 102的测量过程可以通过启动单元 101来以事件触发的形式或者周期的形式启动。

以上描述的是上行链路 -i?5S/和下行链路 ^-Λ55 均在家庭基站侧测量的例子。作为另一选择，在家庭基站持续运行阶段，也可以在用户终端侧测量下行链路 B-RSSL 然后通过反馈信道反馈给家庭基站。

综合单元 104对测量单元测量的各个频段的进行综合。例如，根据初始设置的上 /下行链路性能参数，或者在运行过程中某个业务对上 /下行链路性能的要求参数，对各个频段的 S-AXS/测量结果（包括^ _/?5¾和^— 进行综合，获得各个频段的综合千扰水平 (/«tegrated ^J?SS//5J?5Si)。后面将对该综合过程进行详细说明。

然后，频段集合指定单元 105基于资源划分单元 102对可用频率资源的划分，将多个频段组成相应的频段集合，这些频段集合可能成为所述家庭基站的 TDD 上 /下行链路信道。计算单元 106根据综合单元提供的各个频段的综合干扰水平，计算各个频段集合的综合性能指标 IPI。

接下来，选择单元 107根据计算的各个频段集合的性能指标按照预定的条件从多个频段集合中选择合适的频段集合，用于构成上 /下行链路信道。在选择了相应的频段集合后，调整单元 108根据该频段集合中的频段对家庭基站的上 /下行链路的载频进行调整。另外，指示单元 109将选择的频带集合的信息以及调整信息发送给用户终端，使得用户终端能够及时按照家庭基站对载频的调整而做相应的调整。

在 TDD H-BS初始部署或者重新开机时，需要通过对可用频率资源的干扰水平测量作为完成载频的初始化的依据。图 2示出了在根据本发明实施例的 TDD家庭基站初次安装或者重新启动时的操作过程的流程示意图。

如图 2所示，在步骤 S101，如上所述资源划分单元将系统的频率资源划分成多个频率段。在歩骤 S102, 以系统支持的 UT最低性能要求为目标，定义一个初始启动阈值 Th—initial (如，以使用应最鲁棒的调制编码方案时，系统所能承受的干扰强度）。

在步骤 S103，确定 UT最低性能要求的业务对于 TDD系统上 /下行链路的初始性能要求系数 ( Initial Uplink Performance Requirement IUPR and Initial Downlink Performance Requirement IDPR), IUPR表示对上行链路的初始性能要求系数，可以表述为 „_ , ，其中 (X_u—_hask表示最低性能要求的业务的上行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例，表示上行链路质量变化对于最低性能要求的业务 QoS (服务质量）的影响程度； HDP?表示对下行链路的初始性能要求系数，可以表述为 Λ( ,¾ .)，其中 ^表示最低性能要求的业务的下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例，表示下行链路质量变化对于最低性能要求的业务 QoS的影响程度。

在步骤 S104, 测量单元 103测量各个频段的 B-RSSI (包括 J?S¾^B B—RSSI^。

在步骤 S105, 综合单元 104根据 /f/Pi?//D i?，对各个频段的测量结果（包括 ^J?55 _u和 SJi&Sd)进行综合，获得各个频段的综合干扰水平 ( egmtei)? BJtSSI IB—RSSI)。

在步骤 S106，在获得各个频段的 Ji S/后，则频段集合指定单元 105根据 H-BS需要的信道带宽，以划分的多个频段为基础，组成多个频段集合，每个频段集合可以构成 H- BS的上 /下行链路信道，然后由计算单元 106计算每个频段集合的综合性能指标 /P/。

在步骤 S107, 选择单元 107将得到的各个 /P/值与初始启动阈值进行对比。如果存在满足初始启动阈值要求的例如低午预定的初始启动阈值，则在步骤 S112,选择单元 107选取其中 / /最低的频段集合构成 H-BS的上 /下行链路信道，完成上 /下行链路载频的初始化，在步骤 S113进入正常的工作状态。

若不存在满足初始启动阈值要求的 IP1'则在步骤 S108判断重试的次数是否超过预定的次数。

如果没有超过，则在步骤 S109， H-BS需要等待一段规定的后退时间，再进行测量和对比。在后退超过规定次数后，在步骤 S110， H-BS需要提示无法工作，进入待机状态，等待一段规定的时间 : Γ₂ (Γ₂>Π)后，重新尝试自配置过程。在 TDD H- BS已经成功启动，开始工作后，对可用频率资源划分的各个频段的干扰水平的测量调度可以通过两种方式来触发：周期性方式和事件驱动方式。

在持续运行阶段， H-BS需要利用得到的测量结果，获取频段集合的综合性能指标 IPI, 作为频段集合干扰水平的综合评价依据。

如图 3所示，在步骤 S 114 , 启动单元 101判断是否触发了测量条件，如果未触发，则系统在 S115继续工作。

如果触发了测量条件，则在步骤 S 116，启动单元 101判断是否为事件驱动方式触发。如果是，则在歩骤 S 117 , 启动单元 117选择随机回退时间，进行退避。否则，在步骤 S118，根据当前系统服务的 UT的最低 QoS需求定义一个业务性能阈值 Th— we (如，在达到当前选择的覆盖范围，并能支持当前 H-BS 服务的 UT所需的最低 QoS需求时，系统所能承受的干扰强度）。

在步骤 S119,需要确定 H-BS当前承载的业务对于 TDD系统上 /下行链路的性能要求系数 ( Uplink Performance Requirement UPR and Downlink Performance Requirement DPR ) , UPR 表示对上行链路的性能要求系数，可以表述为 _§ ,„β, -) '其中表示 H-BS承载的业务的上行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例，表示上行链路质量变化对于 H-BS承载的业务 QoS 的影响程度； DPR 表示对下行链路的性能要求系数，可以表述为 g_rf ( ,A,...)，其中表示 H-BS 承载的业务的下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例，表示下行链路质量变化对于 H- BS承载的业务 QoS的影响程度。

这里设本发明实施例的上 /下行链路的（初始）性能要求系数采用相同映射关系来确定，区别仅在于用于映射的参数不同。映射关系的具体形式表述如下：

/(■■■) = -) = fA-) = g_tl (-) = gA-) 其中^表示参数 x„,对于 y的影响程度，且! „, = 1, 0≤ „≤1。如 M=2。 ^表示带宽需求对于性能要求系数的影响程度， χ₂表示链路质量对于性能要求系数的影响程度。假设对于 TDD家庭基站而言，带宽需求对于性能要求系数的影响更大一些，因为 TDD家庭基站 h承载的有 70%的业务对带宽需求要求更严格，而对于由于链路质量下降导致的传输误差不敏感。那么可以确定 =0.7， =0.3。从而得到上 /下行链路的（初始）性能要求系数的具体形式为： ^u = fu A,— ) = 0.7 · _uj!aslc + 0.3 · β, d ⁼ fd ， ) ⁼ 0.7 · a_d__hasic + 0.3. A—

u = g_u (α„ ,^„) = 0.7·α„ +0.3· β,,

^ = ¾(¾^</) = 0.7-«,+0.3-^ 而根据上述对 α„ ' a_d—_b ' fid—w a_u , β_υ , a_d , A的定义，可以假设：

^ujasic + a_d__basic = ^ ' 一 u + d =^ ' 即上 /下行链路成对定义的参数，如： .、和 A和¾，之和为 1。在步骤 S120,测量单元 103测量各个频段的 3-^5 / (包括上行链路的 B—RSS 和下行链路的 3J«>¾)。

在步骤 S121, 综合单元 104根据 UPR/DPR, 对各个频段的 Λ^/测量结果（包括上行链路的

和下行链路的进行综合，获得各个频段 IB—RSSI。

在步骤 S122, 在获得各个频段的后，则频段集合指定单元 105根据 H-BS的信道带宽，以划分的多个频段为基础，组成多个频段集合，每个.频段集合可以构成 H-BS的上 /下行链路信道，并且计算单元 106计算得到每个频段集合的综合性能指标 /尸/。

在步骤 S123,选择单元 107将得到的各个 / /值与之前设置的业务性能阈值进行对比。

如果存在满足业务性能阈值要求的 /P/，则在步骤 S124, 选择单元 107选取其中 /P/最好的频段集合构成 H-BS的上 /下行链路系统信道。调整单元 108调整家庭基站的上 /下行链路的载频，并且指示单元 107广播信道的调整信息，以便 UT在规定的时间调整系统信道。在步骤 S125，完成上 /下行链路系统信道的调整，进入正常的工作状态。若不存在满足阈值要求的 IPI,则在步骤 S126判断重试的次数是否超过预定的次数。

如果没有超过，则在步骤 S129， H-BS需要等待一段规定的后退时间再进行测量和对比。在后退超过规定次数后，在步骤 S127， H-BS需要提示无法工作，进入待机状态，在步骤 S128, 等待一段规定的时间 Γ₂ ( Γ₂> Γ, )后，重新尝试自优化过程。

根据本发明的实施例，对于周期性方式，测量调度的周期可以为秒级或者十秒级，以避免过于频繁的测量增加系统的额外开销。对于事件驱动方式，可以在当前上（下）行信道质量低于规定水平时启动测量。在确定触发测量过程后， H-BS需要选择一个随机后退时间，工作一段时间后再幵始进入测量过程，以避免多个相互干扰的 H-BS同时启动测量而导致测量结果的失真。

需要强调的是， TDD H-BS 的上 /下行链路使用的频率资源可以是对称的，即上 /下行链路使用完全相同的频率资源。也可以是非对称的，即上行链路仅使用下行链路频率资源的一部分，或者相反。这都不会影响本方案的实施。下面将进一步对本发明提出的方案可能的实例进行讨论。为了便于说明，这里给出的是上 /下行链路频率资源对称的实现方式，这并不妨碍本发明提出的方案应用于上 /下行链路频率资源非对称的情况。

• H-BS干扰场景及测量方式的选择

在 H-BS部署过程中，可以使用 M-BS的全部或者部分频率资源，也可以使用与 M-BS正交的频率资源，这种频率资源的配置方式可以由运营商决定。

对于 H-BS使用与 M-BS正交的频率资源的情况下，主要的干扰存在与 H-BS 之间。由于 H-BS在的发射功率方面的限制，其最大发射功率与终端相差很小，在 3dB左右。在这种情况下，通过仿真实验可以看到，在不同的 H-BS覆盖密度下，如 4所示，图 4 (a)和图 4 (b)分别表示的是下行链路覆盖率和上行链路覆盖率，即 5 Ni?>5dB的区域。在正交频率资源使用的情况下，对于 H-BS之间而言，上下行链路的干扰，对于系统覆盖的影响基本是一致的，在这种情况下，仅需要进行上行测量即近似得到下行链路的干扰状况。图中的 HUT表示由 H-BS服务的 UT。对于 H-BS使用 M-BS的全部或者部分频率资源的情况下，由于 M-BS也会对 H-BS产生干扰，因此上下行链路干扰对于系统性能的影响会有一定的区别。如图 5所示。在 H-BS与 M-BS同频的情况下，由于 M-BS对 H-BS下行链路的干扰比较明显， H-BS下行链路的干扰状况和上行链路的干扰状况有所区别，在这种情况下，需要同时获取上行链路和下行链路的测量结果后，才能确定系统总体的干扰状况。

但从两种干扰场景的评估结果可以看到，无论是否考虑来自 M-BS的干扰的影响，随着 H-BS部署密度的增大，干扰对于 H-BS的覆盖率会产生明显影响。需要说明的是，图 4和图 5中的评估结果仅为了说明两种不同的频率资源配置方式下，系统干扰状况的差异，并未采用本发明所述的载频选择技术。

• 频率资源划分

设系统允许 H-BS使用的频率资源总量为 B, 以 _min作为频率资源划分的基本单元，比如可以釆用 H-BS所使用的无线接入技术可支持的所有类型的用户终端信道带宽的最大公约数作为 _lin，将系统的频率资源划分为 N份， B B₂, . · .,

B_N， N = ~ ^- , B^B₂-, ..., =B^B_min. 允许使用的频率资源可以是连续的，也可以是不连续的。图 6给出的是系统频率资源在物理上连续的情况下频率资源的划分，若系统允许的频率资源为 60MHz, 图 6 (a) 表示的是 UT采用的最小信道带宽为 10MHz时的频率划分，图 6 (b) 表示的是 UT采用的最小信道带宽为 20MHz时生成的频率资源划分。图 7给出的是系统频率资源在物理上不连续的情况下，频率资源的划分。频率资源的划分由 H-BS决定，不同的 H-BS确定的划分可能是不同的。

TDD 家庭基站载频选择包括初始部署或者重新开机时的自配置和成功启动开始工作后的自优化两 ^分内容。

• 载频自配置

在 H-BS的资源划分单元 102确定对可用频率资源的划分后得到 N个频段， H-BS的测量单元 103需要对划分的各个频段的 ^^ 和 B—RSS 进行测量。在获得测量结果后，.根据 UT最低性能要求的业务对于上下行链路资源的初始性能要求系数 /t ^//Z) ？，计算得到 /5_Λ¾。 iSS/计算结果作为评价各个频段干扰水平的指标。

设 H- 选择的信道带宽为 3_Η-Β5,·，则需要可用频率资源中的个频段来构成 H-BS的信道。 H-BS,需要从多个频段中选择个连续频段中的 /Ρ/最小的集合来构成自己的信道。

例如，系统允许 H-BS,使用的频率资源为 80MHz连续频率。 H-BSi支持的 UT可以支持的所有信道带宽类型的最大公约数为 20MHz,若 H-BSi选择的信道带宽为 40MHz, 频率资源可以划分为构成， H-BS,对，...， ^的测量结果如表 1所示。

表 1 H-BS,的 -^ST测量结果

频段 B、 B₂ B₃

B-RSSI_u(dBm) -91 -91 -90 -81 B-RSSI_d(dBm) -92 -91 -91 -83 IB—RSSI(dBm) -91.7 -91 -90.7 -82.4 这里，设 IUPR和 IDPR分别由 w和 d表示：

, ，''·)，，，…)。

约束条件为：且 0<_M<1， 0<d<l。若 w=0.25, dU 则一频段的 / J^S/可以表示为：

IB一 RSSI = Un2 log(w■ log 2lin(B_ RSSI„ ) + d- \og2lin(B― RSSI_d )) ,

且有： y = log2lin(x) = \0

^ = /w21og(x) = 10-log₁₀(x)， xe(0

根据 H-BS,选择的信道带宽，需要两个连续的频段才能构成 H-BS!的信道，即尸 2,因此需要计算两个连续频段构成的频段集合的 /P/，结果如表 2所示，计算单元计算 H 的方法为：

IPI_k ...,Ν-rii+l, /为 H-BS编号。

表 2 H-BS ,的 /尸 /

频段集合 Bi&B₂ B2 ₃&

7P/(dBm) -88.3 -87.8 -81.8 从 - ?5^/_u和 B-RSS 的测量结果以及 IB-RSSI和 IPI的计算结果可以看到，的干扰水平较高，很可能已经被一信道带宽为 20MHz的 H-BS占用。设根据 UT最低性能要求确定的初始启动阈值 Th— initial为 -82dBm。根据 IPI的计算结果可以看到， !和&以及&和 &构成的频段干扰水平都低于 T¾_J ^'a/，但和 &的 P/是最低的， 11-83_|选择这两个频段来作为自己的信道，从而确定载频，如图 8所示。如上所述，若是无法找到 /P/低于 7¾j W的频段，需要回退一段规定时间再进行检测是否存在满足条件的频段。在后退超过规定次数后， H-BSi要提示无法工作，进入待机状态。

在 H-BS,完成自配置成功开机工作后，设与 H- BS,邻近的一个 H-BS₂也开始进行自配置准备幵机。

为了便于说明，假设系统允许 H-BS₂使用的频率资源与 H- BSt相同。 H-BS₂ 服务的 UT支持的信道带宽以及 H-BS₂选择的信道带宽也与 H-BS,相同，则 H-BS₂ 对可用的频率资源的划分也与 H-BS,相同。需要说明的是，实际情况并不要求不同的 H-BS配置完全相同，因为不同的 H-BS在能力方面可能存在差异，也可能由于 H-BS的优先级不同，系统允许使用的频率资源也不同，只是这些差异对本文提出的方法实施不会造成影响。设 H-BS₂对 ., 5₄的测量结果如表 3所示。

表 3 H-BS₂的 B-RSSI 1则量结果

频段

B₂ B,

B-RSSI_a(d m) -84 -82 -91 -83

B-RSSI_d{dBm) -83 -83 -91 -82

IB-RSSI(d m) -83.2 -82.7 -91 -82.2 根据 H-BS₂选择的带宽模式，需要两个连续的频段才能构成 H-BS₂的系统信道，即 =2,因此 /P/的结果如表 4所示。

表 4 H-BS₂的 IPI

频段集合 Β\&Β₂ Β₂&Β₃ Β₃ & β₄

IPI (dBm) -79.7 -82.1 -81.7 从 B-RSSI_U和 B-RSSk的测量结果以及 IB-RSSI和 IPI的计算结果可以看到， Βχ和 &在 H-BS!开机工作后干扰水平明显提升。但 &和 B₃的 /Ρ/满足 Th」niticd 的要求，因此虽然 &频段已经被 H-BS!占用，只有还处于空闲状态， H-BS₂ 仍然可以选择&和这两个频段来构成自己的信道，从而确定载频。如图 8所示。若是无法找到 /P/低于 : ¾_j 'W的频段， H-BS2需要回退一段规定时间再进行检测是否存在满足条件的频段。在后退超过规定次数后， H-BS2要提示无法工作，进入待机状态。

需要说明的是在本实施例中，给出的是频率资源连续分配的情况，即组成频段集合的频段在物理上连续。对于频率资源离散分配的情况下，即组成频段集合的频段仅在逻辑上连续，而无需在物理上连续，本发明提出的方法同样适用。

同样以 H-BS!为例，若可用频率资源为 80MHz非连续频率。频率资源仍然划分为但与 …，^之间在物理上不连续，设 Η-Β8^^· Α, &, ^的测量结果如表 1所示， / /计算结果如表 2所示。则载频选择的结果如图 10 所示。

• 载频自优化

如上所述，自优化阶段的测量和载频选择的触发机制可以是周期性的也可以是事件驱动的。需要注意的是，在自优化阶段需要避免相互干扰的 H-BS同时放弃当前使用的频段，因为一旦有部分 H-BS选择了其它的频率资源作为信道，当前频段的干扰就会缓解。对于釆用周期性触发的方式，由于 Η- BS之间的开机是互不相关的，不同的 H-BS采用的测量和载频选择周期也可能不同，因此可以在很大程度上避免这种情况的出现。但对于釆用事件驱动的方式，相互干扰的 H-BS 可能同时发现干扰的存在，为了避免它们同时调整，需要在 H-BS检测到干扰进入调整流程后，首先选择一个随机后退时间。

自优化过程中，不妨假设 H-BSi首先启动载频选择（可能是 H-BSi的测量和更新周期到来的比 H-BS₂早，也可能是选择的随机后退时间更短，这依赖于 11-：68₁釆用的载频选择触发机制）。对频段 ^的测量结果如表 5 所示， /P/结果如表 6所示。

表 5 H-BS!的 B-RSSI测量结果

频段 ^ B₂ B₃ 5₄

B-RSSI_u(dB ) -82 -79 -83 -91

B-RSSI_d(dBm) -83 -80 -84 -91

IB-RSSI(d m) -82.6 -79.6 -83.6 -91 这里，设 UPR和 DPR分别由 w禾 tl 表示：

w ⁼ g„H -'), (« ,Α,·小

约束条件为： w+ =l，且 0<_W<1， 0<d<i。若 w=0.4， d=0.6, 则一个频段的 ZSJ?SS/可以表示为：

IB一 RSSI = Hn2 log(w · log 2lin(B― RSSI„ ) + d-log 2lin(B _ RSSI_d ))。

表 6 H-BS]的 IPI

频段集合 B₂&B₃

IPI (dBm) -77.8 -78.1 -82.9 设根据 H-BS! 当前服务的 UT 的最低性能要求确定的业务性能阈值 Th一 ice为 -82dBm，将 IPI结果与 Th一 service进行比较， H-BS!选择 ₃和 B₄ 作为新的信道，调整载频，并通过系统广播，通知 H-BS,服务的 UT更新的频段信息以及更新的时间。 ^频段的空闲可能是由于之前占用该频段的 H-BS关机或者进入休眠状态。调整结果如图 11所示。若是无法找到 /P/满足 Th— service要求的频段， H-BSi需要回退一段规定时间再进行检测是否存在满足条件的频段。在后退超过规定次数后， H-BS,要提示无法工作，进入待机状态。

假设 1¾-：83₂在 H-BSi之后启动载频选择 (可能是 H-BS₂的测量和更新周期到来的比 H-BS₂晚，也可能是 H-BS,选择的随机后退时间更长，这依赖于 H-BS₂ 采用的载频选择触发机制），且在 H-BS,放弃和£₂后，没有其它的 H-BS占用相关频段，若对于 H- BS₂而言， UPR=0.3, DPR=0 , 设 H-BS₂对频率资源集合 ^,..., A的测量结果如表 7所示, /P/结果如表 8所示。

表 7 U-BS₂B-RSSI的测量结果

频段 B₂ B₃ B₄ B-RSSI_u(d ) -92 -84 -80 -83

B-RSSIiidBm) -91 -83 -79 -83

IB-RSSI(d m) 91.3 -83.3 ' -79.3 -83 表 8 H-BS₂的 IPI

频段集合 B\8B₂ B₂&B₃ Ϊ5₃&3₄

IPI (dBm) -82.7 -77.8 -77.8 根据结果， Bi和 B₂的 JPI低于 Th— service, H-BS₂选择和 &作为新的信道，调整载频，并过系统广播，通知 H-BS₂服务的 UT，更新的频段信息以及更新的时间。调整结果如图 12所示。若是无法找到 /ΛΓ低于 Th一謂 ice的频段， H-BS₂需要回退一段规定时间再进行检测是否存在满足条件的频段。在后退超过规定次数后， H-BS₂要提示无法工作，进入待机状态。

可以看到，通过自优化， H- BS^B H-BS₂实现了相互间干扰的避免。

需要说明的是在本实施例中，给出的是频率资源连续分配的情况，即组成频段集合的频段在物理上连续。对于频率资源离散分配的情况下，即组成频段集合的频段仅在逻辑上连续，而无需在物理上连续，本发明提出的方法同样适用。 • 异常处理

在某些情况下，可能会出现 H-BS在进行自配置或者自优化时，暂时无法在频率资源集找到足够的可用频段（/P/不能满足规定阈值的要求），这就是所谓的异常情况。在出现异常情况时， H-BS需要等待一段相对于自配置和自优化过程中的后退时间更长的一段时间 T₂, 再重新尝试完成自配置或者自优化。

对于自配置过程中的异常情况，我们仍然以 H-BS₂为例，假设基本的系统配置不变。在 H-BS₂进行自配置过程中，第一次的测量结果如表 9和表 10所示。

' 表 9 H-BS₂的 B-RSSI测量结果

频段 B\ B₂ B₃ B₄

B-RSSI_u(dBm) -84 -82 -91 -83

B-RSSI_d(dBm) -83 -81 -91 -82

IB-RSSI (d m) -83.2 -81.2 -91 -82,2 表 10 H-BS₂的 / /

频段集合 Bi&B₂ B₂&B₃ B₃ & B₄

/尸 / (dBm) -79.1 -80.8 -81.7 由于不存在 IPI满足 Thjnti d要求的频段集合， H-BS₂需要后退一段时间 7 后，再重新进行测量，当后退超过规定次数后， H-BS₂需要进入待机模式，等待一段更长的时间 7^₂后再启动自配置过程。

对于自优化异常处理，以 H-BS,为例，假设在 11-88₁实施自优化前， H-BS₂ 已经在自配置过程中找到可用频段，开始工作，频率资源集合占用情况如图 9 所示。设 H-BS,的测量结果如表 11和表 12所示。

表 11 的 B-RSSI测量结果

频段 Bi B₂ B₃ B

B-RSSI_u(dBm) -82 -79 -83 -81

B-RSSI_d(dBm) -83 -80 -84 -83

IB-RSSI (d ) -82.6 -79.6 -83.6 -82.1 表 12 H-BS!的/

频段集合 B、8 B₂ B2&B3 B₃ & B₄

IPI (dBm) -77.8 -78.1 -79.8 此时可能频段 B₄并没有像前面描述例子中一样被释放，因此， 11-88₁还无法找到可用频段， H-BS,需要在当前使用的频段上继续工作一段时间后，再重新进行测量和比较，在重试超过规定次数后，需要进入待机模式，等待一段更长的时间 Γ₂后再启动自优化过程。

上面的描述仅用于实现本发明的实施方式，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的任何修改或局部替换，均应该属于本发明的权利要求限定的范围，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

权利要求

1 . 一种 TDD家庭基站的载频选择方法，所述 TDD家庭基站的上 /下行链路可用频率资源被划分为多个频段，所述载频选择方法包括以下步骤：

测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标；

根据相关业务对上 /下行链路的性能要求系数对测量结果进行综合，以获得各个频段的综合干扰水平；

根据 TDD家庭基站自身的信道带宽，将所述多个频段组成多个频段集合，其中每个频段集合都能被用于构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道；基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平计算每个频段集合的综合性能指标；

选择综合性能指标满足预定条件的频段集合构成所述 TDD家庭基站的上 / 下行链路信道，以便调整所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道的载频。

2. 如权利要求 ·1所述的方法，其中，所述测量步骤包括针对上行链路测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标、以及针对下行链路测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标进行测量。

3. 如权利要求 2所述的方法，其中，所述测量步骤包括：

通过用户终端来完成针对下行链路的所述测 j量或者由所述 TDD 家庭基站自行完成针对下行链路的所述测量，以及

由所述 TDD家庭基站自行完成针对上行链路的所述测量。

4. 如权利要求 1所述的方法，其中，所述测量步骤包括：对所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标进行多次测量，并对所述多次测量的值进行平均，作为所述测量结果。

5. 如权利要求 1所述的方法，其中，

所述测量步骤是在所述 TDD 家庭基站初次安装或者重新启动时的载频选择阶段执行的；以及

所述综合干扰水平指的是，根据业务对上 /下行链路的初始性能要求系数，对各个频段的接收信号强度指标测量结果进行综合得到的对各个频段干扰水平的综合评价指标。

6. 如权利要求 5所述的方法，其中，上 /下行链路的初始性能要求系数由最低性能要求的业务的上 /下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例和 /或上 /下行链路质量变化对于最低性能要求的业务 QoS 的影响程度来确定。

7. 如权利要求 1所述的方法，其中，

所述测量歩骤是在所述 TDD家庭基站持续运行时的载频选择阶段执行的；以及

所述综合干扰水平指的是，根据业务对上 /下行链路的性能要求系数，对各个频段的接收信号强度指标测量结果进行综合得到的对各个频段干扰水平的综合评价指标。

8. 如权利要求 7所述的方法，其中，上 /下行链路的性能要求系数由所述 TDD家庭基站承载的业务的上 /下行链路带宽资源需求在总的带宽资源需求中所占的比例和 /或上 /行链路质量变化对于所述 TDD家庭基站承载的业务 QoS的影响程度来确定。

9. 如权利要求 1所述的方法，其中，综合性能指标是指，基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平得到的各个频段集合的干扰水平综合评价依据。

10. 如权利要求 1所述的方法，其中，

所述选择步骤包括：

如果存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

11. 如权利要求 10所述的方法，其中，如果不存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则等待预定的后退时段后，再重新执行所述载频选择阶段。

12.如权利要求 11所述的方法，其中，在所述等待超过预定次数的情况下，在等待预定的时段之后重新执行所述载频选择阶段，并且所述预定的时段大于所述预定的后退时段。

13. 如权利要求 1所述的方法，其中，

所述测量歩骤是在所述 TDD家庭基站持续运行时的载频选择阶段执行的；以及所述选择步骤包括：

如果存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

14. 如权利要求 13所述的方法，还包括- 按照预定的周期定期地启动所述测量步骤；或者

出现预定事件时启动所述测量步骤。

15. 如权利要求 14所述的方法，还包括：

在出现预定事件，并确定要启动所述测量步骤时，所述 TDD家庭基站首先等待随机时段，然后再启动所述测量步骤。

16. 如权利要求 13所述的方法，其中，如果不存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则等待预定的后退时段后，再重新执行所述载频选择阶段。

17.如权利要求 16所述的方法，其中，在所述等待超过预定次数的情况下，在等待预定的时段之后重新执行所述载频选择阶段，并且所述预定的时段大于所述的预定的后退时段。

18. 如权利要求 13〜17任一所述的方法，还包括：在调整所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道的载频后，向用户终端指示所选择的频段集合及载频调整信息。

19. 如权利要求 1所述的方法，其中所述可用频率资源的划分是根据所述 TDD家庭基站自身所使用的无线接入技术可支持类型的用户终端的信道带宽而划分的。

20. —种 TDD家庭基站的载频调整装置，所述 TDD家庭基站的上 /下行链路可用频率资源被划分为多个频段，所述载频调整装置包括：

测量单元，测量所述多个频段中各个频段的接收信号强度指标；

综合单元，根据相关业务对上 /下行链路的性能要求系数对测量结果进行综合，以获得各个频段的综合干扰水平；

频段集合指定单元，根据 TDD家庭基站自身的信道带宽，将所述多个频段组成多个频段集合，其中每个频段集合都能被用于构成所述 TDD家庭基站的上 / 下行链路信道；

计算单元，基于各个频段集合中各个频段的综合干扰水平计算每个频段集合的综合性能指标；

选择单元，选择综合性能指标满足预定条件的频段集合构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道，以便调整所述 TDD 家庭基站的上 /下行链路信道的载频。

21. 如权利要求 20所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，其中，所述测量单元包括用于针对上行链路测量所述多个频段集合中各个频段的接收信号强度指标的上行链路测量模块、以及针对下行链路测量所述多个频段中各个频段集合的接收信号强度指标的下行链路测量模块。

22. 如权利要求 21所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，其中，所述测量单元还包括平均模块，用于分别对所述上行链路测量模块及下行链路测量模块的多次测量的值进行平均，作为所述测量结果。

23. 如权利要求 20所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，其中，在所述 TDD 家庭基站初次安装或者重新启动时，如果存在综合性能指标优于预定初始启动阈值的频段集合，则所述选择单元选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

24. 如权利要求 20所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，其中- 在所述 TDD家庭基站持续运行时，如果存在综合性能指标优于预定业务性能阈值的频段集合，则所述选择单元选择综合性能指标最优的频段集合来构成所述 TDD家庭基站的上 /下行链路信道。

25. 如权利要求 24所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，还包括- 启动单元，用于按照预定的周期定期地启动所述测量单元和 /或

在当前的上 /下行信道质量低于预定水平时启动所述测量单元。

26. 如权利要求 20〜25任一所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，还包括：

指示单元，用于向用户终端指示了所述载频调整模块选择的频段及调整信息，以使得所述用户终端可以相应地调整信道。

27. 如权利要求 20所述的 TDD家庭基站的载频调整装置，还包括：资源划分单元，用于根据所述 TDD家庭基站自身所使用的无线接入技术可支持类型的用户终端的信道带宽来实现所述频率资源的划分。