[发明专利]一种用于OFDM系统的软频率复用的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于OFDM系统的软频率复用的改进或优化方法，确切地说，涉及一种在正交频分复用的无线蜂窝网络系统中，对用软频率复用技术进行小区间干扰协调的改进方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

不断增长的信息量和信息业务类型都要求采用传输速率更高的通信技术，正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplex)技术可以使频谱效率大大提高，是下一代无线通信系统的最佳传输技术之一。在蜂窝通信系统同频组网的情况下，正交频分复用能够保证对小区内各个用户相互之间的干扰忽略不计，但是相邻小区之间会存在相互干扰的情况。因小区边缘用户与其服务基站的距离比较远，一方面与服务基站之间的传输路径损耗较大，另一方面受到来自相邻小区的同频干扰，因此小区边缘用户的通信质量受损情况最为严重。所以，如何采用小区间干扰协调(ICIC，Inter-Cell Interference Coordination)技术，以减少小区间干扰和提高小区边缘的通信质量，已经成为当今业内的热门研究课题。

软频率复用是小区间干扰协调技术之一，其主要思想是：根据地理位置将用户划分为小区中心用户和小区边缘用户，并对分配给上述两个区域的用户的频率和功率资源加以限制。首先将系统的可用频段分为若干份，不同的相邻小区选择不同的子载波集合作为本小区的主频段，剩下的为本小区的辅频段。小区边缘终端通信使用主频段上的主子载波，小区中心终端通信使用辅频段上的辅子载波。参见图1所示，采用不同底纹标识的各个小区边缘区域的用户终端被分配不同的主子载波，可以避免小区边缘用户终端之间的相互干扰。各小区中心空白区域的用户终端则被分配副子载波。为了进一步减少边缘用户受到相邻小区中心用户的干扰，同时设置主子载波和副子载波上的功率比，使得主子载波上的发射功率较大，副子载波的发射功率较小。

虽然软频率复用技术可以有效规避小区间干扰，但是，仍然存在一些局限和不足。首先，软频率复用在给各小区分配主辅频段时都是采用统一的方式，而这就要求通信系统具备以下条件才能发挥较好的干扰协调作用：拓扑结构完全理想，各小区的相邻干扰小区数目相同，各小区业务分布相同。

然而，实际的无线通信网络拓扑架构和理想的蜂窝小区结构有很大差距，各小区的覆盖范围、小区形状、环境地形、业务负载等都不尽相同，因此需要针对实际的网络提出切实可行的主辅载波频段的分配方法。其次，由于对频率资源进行静态划分并按照区域进行分配，当小区边缘区域和小区中心区域的业务需求分别与主、辅频段的可用资源不匹配时，会发生某个区域的用户因为子载波数目不足无法接入，而另一个区域子载波仍有富余的情况，导致小区整体的频率资源利用率下降。再者，软频率复用按照主辅频段设置的功率比例来调整辅子载波的功率的方法过于简单和粗糙，会使小区中心的用户吞吐量降低，从而严重影响小区的总体吞吐量。

因此，如何对这种软频率复用技术进行改进，就成为业内科技人员都在关注的一项科技新课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于OFDM系统的软频率复用的改进方法，本发明能够解决现有的软频率复用技术中没有考虑如何对频率和功率资源的分配和调整进行优化的问题，从而进一步提高软频率复用的可操作性，增加系统的频率资源利用率，并且在兼顾用户服务质量的前提下，优化每个用户的功率，提高小区边缘用户的吞吐量，并改善小区的总体吞吐量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于OFDM系统的软频率复用的改进方法，其特征在于：所述方法包括下列操作步骤：

(1)根据小区优先级依次为各小区划分主辅频段：获取各小区的包括覆盖范围、地理环境、用户负载和业务分布的各种参数，用于确定系统中所有的小区进行主辅频段分配的优先级排序，以便按照系统中各小区的优先级顺序，由高到低依次对各小区进行主辅频段划分；

(2)调整当前小区中心区域覆盖范围：根据所述主辅频段的划分结果和当前小区负荷比例，判断是否要调整当前小区中心区域的覆盖范围，以平衡主辅频段的业务强度，并进行相应的调整操作；

(3)根据用户的通信质量的目标值进行功率优化：获取每个已经分配频率资源的用户终端的业务性质和其他相关信息，为每个用户终端设置一个通信质量的目标值，并根据该目标值优化主辅频段的发射功率，以增大小区边缘吞吐量，同时兼顾小区总吞吐量。

所述步骤(1)进一步包括下列操作内容：

(11)根据用户的地理位置信息将每个用户终端初步标识为小区中心区域用户和小区边缘区域用户；