专利名称：一种基于hii/oi的粗粒度动态频率复用方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及干扰协调技木，特别涉及一种基于HII/OI的粗粒度动态频率复用方法。
背景技术：
干扰协调技术是指通过小区间的协调，对ー个小区的可用资源进行某种限制，以提高相邻小区在这些资源上的信干比(SIR)、小区边缘的数据速率和覆盖。所述资源包括时域资源、频域资源以及发射功率。在频域上限制资源的使用，使得频率复用系数大于I。小区间的干扰协调包括静态/准静态干扰协调和动态干扰协调。静态干扰协调方式指资源限制的协商和实施在部署网络时完成，在网络运营的时期可以调整，但调整的频 率较慢，大于ー个业务会话的持续时间。比较典型的静态干扰协调方式是华为、西门子等公司提出的软频率复用方案。在静态规划的基础上，根据网络负荷、UE測量情况等因素调整资源限制的模式，形成准静态干扰协调方式。但无论是静态干扰协调还是准静态干扰协调，均缺乏实时性，不能实现资源的优化利用。动态干扰协调方式指资源限制的协商在网络运营时期动态调整，调整的时间尺度为几个到几十个传输时间间隔(TTI)，小于ー个业务会话的持续时间。动态干扰协调方式需要频繁的信息交互，小区间的开销较大。
发明内容
本发明提供了一种基于HII/0I的粗粒度动态频率复用方法，可以在相对较小的小区间开销的情况下，实现实时的小区间干扰协调。本发明实施例提出的一种基于HII/0I的粗粒度动态频率复用方法，其特征在干，包括如下步骤A、将小区可用频段划分为中心频段和边缘频段，将小区边缘频段划分三部分主控频段、优先频段和借用频段；其中，相邻小区间的主控频段彼此正交，本小区的借用频段与邻小区的优先频段完全重叠或部分重叠，对于本小区用户，主控频段与优先频段具有相同的调度优先级，借用频段的调度优先级低于主控频段和优先频段；B、判断小区内的用户是边缘用户还是中心用户，若是中心用户，将所述中心用户调度到整个频段；若是边缘用户，继续执行步骤C ；C、尝试将所述边缘用户调度到主控频段或优先频段。若成功调度到主控频段，则结束本流程；若将所述边缘用户调度到优先频段，继续执行步骤D ;D、判断是否收到优先频段上的有效HII，若否，将边缘用户调度到优先频段并结束本流程，若是，继续执行步骤E ；E、判断本小区主控频段的负载是否超过预先设置的负载门限，若是，根据优先频段的受干扰水平，由OI触发机制发送01，并将所述边缘用户调度到借用频段上；否则将所述边缘用户调度到主控频段上。较佳地，所述OI的触发机制包括
在OI的发送周期内，若ー个资源块RB的半数以上时隙是高OI值，设定该RB为高OI值，否则设定该RB为中/低OI值；若优先频段占用的N个RB中有半数以上RB为高OI值时，将所述N个RB都更新为高OI值，否则将所述N个RB都更新为中/低OI值；判断更新后的OI值与上ー个OI发送周期的OI值是否相同，若是，则不发送01，否贝U，发送更新后的01。较佳地， 步骤E所述将所述边缘用户调度到借用频段上之前，进ー步包括判断在借用频段上是否收到来自邻小区的有效的HII，若是，放弃对对所述边缘用户的调度，否则，根据HII触发机制在借用频段向相邻小区发送HII，并执行所述将所述边缘用户调度到借用频段上的步骤。较佳地，所述将所述边缘用户调度到借用频段上之后，进ー步包括判断是否在借用频段上收到来自相邻小区的01，若是，则放弃对所述边缘用户的调度。较佳地，步骤D所述将边缘用户调度到优先频段之后，进ー步包括在优先频段根据HII触发机制向相邻小区发送HII。较佳地，所述在优先频段或借用频段根据HII触发机制向相邻小区发送HII包括如果优先频段或借用频段超过半数的RB已被占用，则将这N个RB的HII更新为有效，否则将这N个RB的HII更新为无效；判断更新后的HII值与上ー个HII发送周期的HII值是否相同，若是，则不发送HII，否则，发送更新后的HII。从以上技术方案可以看出，基于HII/0I信令交互可以实时的调整小区频率资源的分配，实现资源的优化使用；由于是粗粒度地发送HII/0I，因此可以减小信令开销。
图I为本发明实施例提出的基于HII/0I的粗粒度动态频率复用方法流程示意图；图2为三个相邻小区的边缘频段划分示意图。
具体实施例方式3GPP决定在上行采用基于高干扰指示(HII)和过载指示(OI)信息的小区间干扰协调方案。根据演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的网络架构，相邻基站(eNodeB)之间的有线接ロ X2可用于传送HII和01。ー个eNode B在将ー个物理资源块(PRB)分配给ー个小区边缘的用户设备(UE)时，由于预测到这个用户可能干扰相邻小区，同时也容易受到相邻小区的UE的干扰，便通过HII将这个敏感PRB通报给相邻小区。eNode B可以通过UE切换过程中正常测量的參考信号接收功率(RSRP)值来判断该UE是否处于小区边缘，当然也可以通过进ー步的測量使这种判断更为准确。相邻小区eNode B收到HII后，则避免将自己的小区边缘UE也调度到这个PRB上，或尽量减小对这个PRB的干扰。当eNodeB监测到某个PRB已经受到上行干扰时，向相邻小区发出01，指示该PRB已经受到干扰。相邻小区可以做出相应调整。根据3GPP协议，HII，OI具有以下特点UHII和OI的最小更新周期为20ms ；2、HII和OI具有频率选择性，即每个PRB发送一个；3、OI采用绝对值表示；4,01分为三个等级，分别表示低、中、高干扰水平。而HII只是“预报”那些“敏感的” PRB，因此只用Ibit表示该PRB是否需要额外保护即可；5、HII和OI以“事 件触发”的方式传送。本发明方案是基于ΗΙΙ/0Ι的粗粒度动态频率复用，首先基于ΗΙΙ/0Ι信令交互，可以实时的调整资源分配，实现资源的优化使用，同时是粗粒度地发送ΗΙΙ/0Ι，从而可以减小信令开销。本发明方案的基本思想如下通过频段划分，将小区可用频段划分2部分一部分为中心频段，仅允许中心用户使用；另一部分为边缘频段，边缘用户只允许使用边缘频段，中心用户可允许使用边缘频段。通过SIR、路损等准则将小区用户划分为边缘用户和中心用户，小区中心的频率复用系数为1，即可以使用全部频段；小区边缘频率复用系数大于1，即只能使用部分频段。为了保证边缘用户有足够的资源，在调度算法中必须保证边缘用户对边缘频段的使用有一定的优先权，使得边缘用户被调度到边缘频段上概率较大，先将边缘用户资源分配完后再进行中心用户的资源分配。为使本发明技术方案的特点和技术效果更加清楚，以下通过具体实施例对本发明方案进行详细阐述。本发明实施例提出的基于ΗΙΙ/0Ι的粗粒度动态频率复用方法流程如图I所示，包括如下步骤步骤101 :将小区可用频段划分为中心频段和边缘频段，将小区边缘频段划分三部分主控频段、优先频段和借用频段。主控频段相邻小区间的主控频段为彼此正交的，主控频段只允许本小区用户使用。优先频段当两个小区都要将用户调度到该频段上时，本小区有优先使用权。借用频段与邻小区的优先频段完全重叠或部分重叠，当本小区边缘需要增加可用频段且邻小区不使用该频段(即未收到邻小区在该频段上的有效的HII)时，本小区可以向邻小区“借用”该频段。对于本小区用户，主控频段与优先频段具有相同的调度优先级，借用频段的调度优先级低于主控频段和优先频段。图2示出了三个相邻小区的边缘频段划分示意图。所述三个相邻小区分别为小区
I、小区2和小区3，其边缘频段分别为FI、F2和F3。这三个小区的主控频段分别为BI、B2和B3，从图2中可以看出，B1、B2和B3是完全正交的。这三个小区的优先频段分别为bl、b2和b3，而借用频段分别为al、a2和a3。从图2中可以看出，小区I的借用频段al与小区3的优先频段b3重合，小区2的借用频段a2与小区I的优先频段bl重合，小区3的借用频段a3与小区2的优先频段b2重合.步骤102 :判断小区内的用户是边缘用户还是中心用户，若是中心用户，执行步骤109将所述中心用户调度到小区可用频段并结束本流程；若是边缘用户，继续执行步骤103。步骤103 :尝试将所述边缘用户调度到主控频段或优先频段。若成功调度到主控频段，则结束本流程；若将所述边缘用户调度到优先频段，继续执行步骤104。具体调度方式可以根据比例公平算法或其他调度算法实现。比例公平调度算法是为了兼顾系统性能和用户公平性，根据用户的瞬时速率和一定滑动时间窗内的平均速率比值确定用户调度优先级的调度方法。本发明实施例并不限制具体的调度算法。主控频段和优先频段的优先级是相同的，但是要调度到主控频段时，不用判断是否接收到HII值；而要调度到优先频段上时，要判断收到相邻小区的HII值，并根据所收到的HII值进行相应处理。步骤104:判断是否收到优先频段上的有效HII，若否，执行步骤108将边缘用户调度到优先频段并结束本流程；若是，继续执行步骤105。 步骤105 :判断本小区主控频段的负载是否超过预先设置的负载门限，若是，执行步骤106，否则执行步骤107。步骤106 :根据优先频段的受干扰水平，由OI触发机制发送01，并将所述边缘用户调度到借用频段上。步骤107 :将所述边缘用户调度到主控频段上。在要将用户调度到借用频段上时，也要判断收到的HII值，判决该频段上是否需要保护。通过借用频段可以改善小区边缘的频率资源利用率，当相邻小区的优先频段有空闲(即本小区没有收到邻小区优先频段的HII)时，而本小区边缘负载较重，这时就可以将本小区的边缘用户调度到本小区的借用频段(即相邻小区的优先频段)，从而改善频率利用率。负载的衡量标准是通过小区所能提供的资源数与用户所需要的资源数作比较，因为本方案中涉及到的负载大小都是针对边缘频段上的，所以当边缘用户所需要的总资源数大于一个门限值N(仿真中N= 16个RB，总带宽10M)时，就认为是高负载。HII的触发机制简述如下优先频段(或者借用频段)是一段N个RB的频段，其中每个RB在20个上行子帧上。如果超过半数的RB被占用了，我们就认为是该优先频段(或借用频段)为高负载，当超过半数的RB为HII时，这N个RB的HII更新为有效，否则将这N个RB的HII更新为无效。判断更新后的HII值与上一个HII发送周期的HII值是否相同，若是，则不发送HII，否则，发送更新后的HII。所述OI的触发机制简述如下当邻小区在借用频段上发送了 HII，而本小区要将用户调度到优先频段上时，发现相邻小区在该频段上需要保护(即收到HII)，本小区判断下自己的主控频段是否有负载较轻，若较轻，则将用户调度到主控频段上，否则仍然将用户调度到优先频段上。这时相邻小区在借用频段上对本小区造成了干扰，需要根据本小区发送的OI等级，做出相应调整，以判断OI的等级。判断OI等级的一种示例如下设优先频段占用N个RB。对于每一个RB，若当前时隙的干扰大于预设阈值时，就设定为高OI值(例如设定为I);若当前时隙的干扰小于该阈值时，就设定为中/低OI值(例如设定为O)。根据平均值准则，在OI的发送周期(20ms)内，若有半数以上时隙是高OI值，设定该RB为高OI值，否则为中/低OI值；根据粗粒度准则，N个RB中有半数以上RB为高OI值时，这N个RB都更新为高OI值，否则更新为中/低OI值。判断更新后的OI值与上一个OI发送周期的OI值是否相同，若是，则不发送01，否贝U，发送更新后的01。ΗΙΙ/0Ι触发机制是采用粗粒度和平均值，在发送ΗΙΙ/0Ι的小区，按照ΗΙΙ/0Ι更新周期，ΗΙΙ/0Ι每20ms更新一次，更新的依据为上一个更新周期内频段平均负载及受干扰水平(考虑不同的目标相邻小区)的平均值。在接收ΗΙΙ/0Ι的小区，每当接收到邻小区发来的ΗΙΙ/0Ι即更新一次，若一直未收到新的ΗΙΙ/0Ι值，则默认用现在用的ΗΙΙ/0Ι值，直到收到新的ΗΙΙ/0Ι值时，再用新的HII/OI值；小区在收到ΗΙΙ/0Ι后，以后再调度用户时，根据收到的ΗΙΙ/0Ι信息来判断相邻小区的负载情况，从而进行调度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种基于高干扰指示HII/过载指示OI的粗粒度动态频率复用方法，其特征在于，包括如下步骤 A、将小区可用频段划分为中心频段和边缘频段，将小区边缘频段划分三部分主控频段、优先频段和借用频段；其中，相邻小区间的主控频段彼此正交，本小区的借用频段与邻小区的优先频段完全重叠或部分重叠，对于本小区用户，主控频段与优先频段具有相同的调度优先级，借用频段的调度优先级低于主控频段和优先频段； B、判断小区内的用户是边缘用户还是中心用户，若是中心用户，将所述中心用户调度到整个频段；若是边缘用户，继续执行步骤C ； C、尝试将所述边缘用户调度到主控频段或优先频段；若成功调度到主控频段，则结束本流程；若将所述边缘用户调度到优先频段，继续执行步骤D ; D、判断是否收到优先频段上的有效HII，若否，将边缘用户调度到优先频段并结束本流程，若是，继续执行步骤E ; E、判断本小区主控频段的负载是否超过预先设置的负载门限，若是，根据优先频段的受干扰水平，由OI触发机制发送01，并将所述边缘用户调度到借用频段上；否则将所述边缘用户调度到主控频段上。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述OI的触发机制包括 在OI的发送周期内，若一个资源块RB的半数以上时隙是高OI值，设定该RB为高OI值，否则设定该RB为中/低OI值； 若优先频段占用的N个RB中有半数以上RB为高OI值时，将所述N个RB都更新为高OI值，否则将所述N个RB都更新为中/低OI值； 判断更新后的OI值与上一个OI发送周期的OI值是否相同，若是，则不发送01，否则，发送更新后的01。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤E所述将所述边缘用户调度到借用频段上之前，进一步包括 判断在借用频段上是否收到来自邻小区的有效的HII，若是，放弃对对所述边缘用户的调度，否则，根据HII触发机制在借用频段向相邻小区发送HII，并执行所述将所述边缘用户调度到借用频段上的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述边缘用户调度到借用频段上之后，进一步包括 判断是否在借用频段上收到来自相邻小区的01，若是，则放弃对所述边缘用户的调度。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤D所述将边缘用户调度到优先频段之后，进一步包括在优先频段根据HII触发机制向相邻小区发送HII。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在优先频段或借用频段根据HII触发机制向相邻小区发送HII包括 如果优先频段或借用频段超过半数的RB已被占用，则将这N个RB的HII更新为有效，否则将这N个RB的HII更新为无效； 判断更新后的HII值与上一个HII发送周期的HII值是否相同，若是，则不发送HII，否贝U，发送更新后的HII。
全文摘要
本发明提供了一种基于高干扰指示(HII)/过载指示(OI)的粗粒度动态频率复用方法，将小区边缘频段划分三部分主控频段、优先频段和借用频段；判断小区内的用户是边缘用户还是中心用户，若是中心用户，将所述中心用户调度到整个频段；若是边缘用户，尝试将所述边缘用户调度到主控频段或优先频段；若将所述边缘用户调度到优先频段，判断是否收到优先频段上的有效HII，若否，将边缘用户调度到优先频段；若是，判断本小区主控频段的负载是否超过预先设置的负载门限，若是，根据优先频段的受干扰水平，由过载指示OI触发机制发送OI，并将所述边缘用户调度到借用频段上；否则将所述边缘用户调度到主控频段上。
文档编号H04W16/14GK102857925SQ20111018283
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者许晓东, 吴德壮, 陈鑫, 罗成金, 邱禹 申请人:普天信息技术研究院有限公司