[发明专利]基于异构业务QoS的LTE网络小区间干扰协调方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及网络小区间干扰协调，具体地说是一种结合多点协作的小区间下行干扰协调实现方法，可用于LTE异构业务网络。

背景技术

在LTE网络中当相邻的小区使用相同的频率资源时，就会产生小区间干扰，严重影响了LTE网络的性能。为了消除小区间干扰，提高小区边缘用户的数据速率，以及提高整个系统的吞吐量和平均频谱效率，在LTE技术研究过程中分析了各种小区之间的干扰消除技术。目前有三种干扰消除方法：小区间干扰随机化算法、小区间干扰消除算法和小区间干扰协调算法ICIC。其中ICIC由于其易于实现，有效对抗干扰等特点成为研究热点。

ICIC的任务是通过管理无线资源，主要是无线资源块来控制小区间的干扰，从而提高小区及其边缘的吞吐量。目前，软频率复用SFR或部分频率复用FFR被看作是实现正交频分复用OFDMA移动通信系统中ICIC、提高小区边缘用户吞吐量和系统吞吐量的重要技术。

SFR给出了一种能够实现ICIC的频带划分方法，其原理是允许小区中心的用户自由使用所有的频率资源，而对小区边缘的用户，只允许它们按照频率复用规则使用一部分频率资源。如图1所示，可以将整个系统的频率资源分成三段，小区1的边缘只使用第一段频率，小区2，4，6的边缘只使用第二段频率，小区3，5，7的边缘只使用第三段频率。这样就显著减少了小区间边缘用户的同频干扰。

然而，从频率规划的角度来看，传统的SFR是一种静态的ICIC机制，它不能随着网络中各小区边缘业务量负荷或热点区域的变化而做出合理的调整，从而大大限制了它的性能。

从业务类型及服务等级角度来看，传统的SFR方案没有考虑多种业务的不同QoS要求，而业务种类的多样性及多样化的QoS要求是未来无线通信系统的一个重要特征。

从小区区域划分的角度来看，传统的SFR方案是建立在理想规则的小区结构形状基础上。传统的SFR方案在相邻小区边缘采用复杂的不交叠地频率资源分配方案减少来自邻近小区边缘地带的同频干扰，各小区内部中心区域并没有做精细化划分。

发明内容

本发明的目的是在于克服上述已有技术的不足，提出一种基于异构业务QoS的LTE网络小区间干扰协调方法，以周期性的根据邻近各小区边缘区域及中心区域的业务量负荷状况协调频带资源的分配，有效的适应小区边缘业务变化，并使小区内的每个用户具有位置和业务的双重优先级，提高小区边缘用户的吞吐量和系统总的吞吐量。

为实现上述目的，本发明通过考虑用户的业务类型，QoS要求及优先服务权限等级来有效的适应小区边缘业务变化；同时将各小区中心区域按照对来自邻近小区的干扰敏感度门限精细划分为四个环带区域，并为每个环带区域定义资源优先调度权限，使小区内的每个用户具有位置和业务的双重优先级，以使基站为每个用户更合理地调度资源，来对抗小区间的干扰，提高小区边缘用户的吞吐量和系统总的吞吐量。具体步骤包括如下：

(1)将用户所处于的服务小区分为中心区域和边缘区域，根据业务实时性及最低速率要求，对小区内的所有用户定义四种业务类型：实时-低速率业务、实时-高速率业务、非实时-低速率业务和非实时-高速率业务；

(2)给定每种业务所需的资源块数、服务优先级和最大时延，以保证在实际的无线系统中不同业务类型的用户能合理的调度资源；

(3)对整个系统频带内的所有资源块按信道增益从大到小进行排序；

(4)将排序后的系统频带划分为四个部分，并将前三部分分别分配给三个相邻小区的边缘区域，将第四部分划定为公共频率池，将其再等分为三份；

(5)系统中各小区单独计算并估计出各自边缘区域的业务量负荷以及满足通信需求所必需的资源块数目，并映射生成各自的边缘业务负荷指数；

(6)各小区基站间交互边缘业务负荷指数，并根据频率占用算法，决定公共频率池中的三等份资源块在相邻的三个小区边缘区域内的划分方式；

(7)根据区域干扰区分门限AIDT将每个小区中心区域精细划分为四个环带区域，并为每个环带定义一个灵活的资源分配指数W_i：

7a)设置小区中心各环带的区域位置优先级u_i；

7b)计算小区中心各环带的平均业务优先级q_i：