专利名称：一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法
—种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法技术领域
本发明属于无线通信技术领域，涉及一种上下行时隙资源配置方法，特别是涉及一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法。
背景技术：
为了避免灵活时隙配置带来的干扰问题，传统的LTE TDD (Long Term Evolution Time Division Duplexing,简称长期演进时分双工)网络采用各小区时隙同步配置的方法, 在整个网络上，TDD上下行时隙资源配置是一样的。随着无线通信技术发展，在未来的异构网络中，各个小区业务的非对称性特征越来越明显，同一种上下行时隙资源配置已经无法适配网络的业务需求，导致系统资源利用率低。
在单个小区(无同频干扰)场景中，上下行时隙资源的配置可以根据传输业务量的需求自适应变化，提高了时隙资源的利用率，无需考虑交叉时隙的干扰问题。
在多个小区TDD (有同频干扰)系统部署中，不同小区的上下行时隙资源的灵活配置虽提高了系统传输业务的自适应性，但同时也产生了额外的干扰类型(基站对基站干扰和终端对终端干扰)。如图1和图2，必须对小区间的交叉时隙干扰进行有效评估。交叉时隙干扰包括基站对基站以及终端对终端的干扰，这两种干扰的出现可能会严重影响整个网络的性能，因此，TDD系统上下行时隙灵活配置需要解决交叉时隙干扰对系统性能带来的影响。
在《基于WCDMA/TDD系统上分区的有效动态时隙分配方法》(An Effective Dynamic Slot Allocation Strategy Based on Zone Division in WCDMA/TDD Systems) 中提出了一种在WCDMA/TDD系统中通过上下行时隙资源动态调整以匹配小区业务传输不对称性的解决方案，这个方案把每个小区的覆盖区域分成两个区域(一个内部区域和一个外部区域)。其中动态时隙分配仅适用于内部区域，因为内部区域交叉时隙对邻小区的干扰较小；在外部区域，各小区保持同一种时隙配置。然而，现有技术的资源分配方法存在以下一些缺点
1、不能充分利用时隙资源，因为外部区域需要保持同一种时隙配置，无法充分发掘TDD时隙灵活配置的效果；
2、同一小区的不同区域需要不同的时隙配置，跟目前标准不兼容；
3、区域的划分以及资源分配过程需要大量的计算，增加了系统的负担；
4、在异构网络中，很难把小小区(微小区，家庭基站等)化分成不同区域，基于 WCDMA/TDD系统上分区的有效动态时隙分配方法就不再适用。 发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，用于解决现有技术中不同网络结构中存在的上下行时隙资源配置带来的交叉时隙干扰的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法。该方法应用于包括源基站、目标基站、以及源基站中用户终端和目标基站中用户终端组成的通信网络中，所述上下行时隙资源配置方法包括
SI，判断干扰1，即源基站与目标基站之间的干扰是否大于预定门限值，若是，则取消上下行时隙资源配置，若否，则继续执行下一步；
S2，判断干扰2，即目标基站对源基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若否，则执行上下行时隙资源配置；若是，源基站需要向目标基站发送一条干扰交换请求信令，继续执行下一步；
S3，目标基站收到干扰交换请求信令后，检查目标基站中用户终端的干扰测量，找出受源基站干扰最大的目标基站中用户终端的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回源基站，源基站检查接收到的干扰交换响应信令，判断干扰3，即源基站对目标基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若是，则取消上下行时隙资源配置；若否，则执行上下行时隙资源配置。
优选地，在所述源基站由下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置时，于所述步骤SI还包括源基站根据自身的参考信号接收功率测量报告估计目标基站对所述源基站的干扰。
优选地，在所述源基站由上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置时，于所述步骤SI还包括所述源基站根据自动邻居关系建立过程中接收到的干扰信息进行源基站对相邻小区的干扰预测。
优选地，于所述步骤S2还包括
源基站中用户终端测量从目标基站接收到的干扰，然后将接收到的干扰报告给源基站；以及
源基站判断来自源基站中用户终端受到目标基站的干扰是否大于预定门限值，若否，则执行上下行时隙资源配置；若是，则表示源基站中用户终端是小区边缘用户，那么源基站需要向目标基站发送一条干扰交换请求信令，通知目标基站启动目标基站中用户终端的干扰测量。
优选地，于所述步骤S3还包括
目标基站收到干扰交换请求信令后，检查目标基站中用户终端的干扰测量，找出受源基站干扰最大的目标基站中用户终端的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回源基站；以及
源基站检查接收到的干扰交换响应信令，判断源基站对目标基站中用户终端的最大干扰是否大于预定门限值，若是，就表示源基站中用户终端和目标基站中用户终端都是小区边缘用户，而且源基站中用户终端和目标基站中用户终端是不同小区间的相邻用户， 源基站中用户终端对目标基站中用户终端的干扰会比较严重，则取消上下行时隙资源配置；若否，则执行上下行时隙资源配置。
优选地，所述干扰交换`请求信令和干扰交换响应信令用于估计用户终端之间的干扰。
优选地，源基站是指触发上下行重新配置的基站，目标基站是指被干扰的基站。
如上所述，本发明所述的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，具有以下有益效果
1、通过基站间的信息交互，实现上下行时隙资源配置，提高了系统的通吐量，降低边缘用户的干扰，确保资源的最大利用，降低信令的复杂度；
2、解决了不同网络结构中，即异构网络和同构网络中存在的上下行时隙资源灵活配置带来的交叉时隙干扰问题。
图1显不为基站对基站干扰和终端对终端干扰的场景不意图。
图2显不为基站对基站干扰和终端对终端干扰的场景不意图。
图3显示为本发明的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法的方法流程图。
图4显示为本发明的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法中源基站下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置的场景图。
图5显示为本发明的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法中源基站下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置的执行步骤示意图。
图6显示为本发明的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法中源基站上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置的场景图。
图7显示为本发明的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法中源基站上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置的执行步骤示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还 可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。
本发明应用于移动无线通信系统中，例如，3GPP (The 3rd Generation Partnership Pro ject,简称第三代合作伙伴计划)长期演进和后续演进。在3GPP第三代合作伙伴计划RAN (Residential Access Network,简称无线接入网络)#51中，LTE (长期演进)的Rel-1l (版本11)提出一个新的研究方向“LTE (长期演进)TDD上下行干扰管理和业务传输自适应性的进一步增强技术”。这个研究方向主要分析上下行时隙资源配置技术在TDD系统中的潜在优势，其技术挑战主要来自在上下行灵活配置条件下如何进行有效的干扰管理。
本实施例提供一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，所述上下行时隙资源配置方法包括两个层次，第一层是基站对基站的干扰测量，当且仅当基站对基站的干扰小于预先设定的门限值，触发第二层；第二层是用户终端对用户终端的干扰估计。本实施例新定义了两个专用信号，即干扰交换请求信令和干扰交换响应信令，所述专用信号用于评估终端对终端的干扰。只有当终端对终端的干扰被判断为足够小时，才会执行上下行时隙资源的不同配置。本发明中讲触发上下行重新配置的基站作为源基站，被干扰的基站作为目的基站。当源基站中至少有一个用户终端，该用户终端称作边缘用户终端被目标基站严重干扰时，源基站就会向目标基站发送干扰交换请求信令。所述干扰交换请求信令可以有两种选择
一、用一个干扰标志位表示目标基站中是否有被严重干扰的用户终端，即干扰超过预设门限值；
二、告知目标基站反馈来自源基站的最大干扰信息。目标基站根据干扰交换请求信令选项，向源基站发送干扰交换响应信令。所述干扰交换响应信令反馈干扰标志位信息或者源基站对目标基站中用户终端的最大干扰信息。如果源基站对目标基站中用户终端干扰严重，即干扰超过预定门限值，则取消源基站的上下行时隙重新配置或者源基站将其边缘用户终端调度为不使用交叉时隙。
现设计两个场景
场景1:源基站由下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置
对于基站之间的干扰，源基站通过其下行接收机对来自目标基站的干扰进行测量评估获取。
对于用户终端之间的干扰测量评估，本发明基于目标基站对源基站中干扰源用户终端的干扰测量以及源基站对目标基站中被干扰用户终端的干扰测量两个方面。
场景2 :源基站由上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置
对于基站之间的干扰,源基站基于ANR (Auto Neighbor Relationship,简称自动邻居关系)建立过程中测量到的输入干扰来预测源基站改变时隙配置时对邻近基站带来的干扰。
对于用户终端之间的干扰测量评估，本发明基于目标基站对源基站中被干扰用户终端的干扰测量以及源基站对目标基站中干扰源用户终端的干扰测量两个方面。
基于上述两个场景，所述基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，如图3所示， 包括
SI，判断源基站与目标基站之间的干扰是否大于预定门限值，如果大于预定门限值，则取消上下行时隙资源配置，如果不大于预定门限值，则继续执行下一步；其中，设定源基站与目标基站之间的干扰为干扰I。
S2，判断目标基站对源基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若否，则执行上下行时隙资源配置；若是，源基站需要向目标基站发送一条干扰交换请求信令，继续执行下一步；其中，目标基站对原基站中用户终端的干扰为干扰2。
S3，目标基站收到干扰交换请求信令后，检查目标基站中用户终端的干扰测量，找出受源基站干扰最大的目标基站中用户终端的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回源基站，源基站检查接收到的干扰交换响应信令，判断源基站对目标基 站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若是，则取消上下行时隙资源配置；若否，则执行上下行时隙资源配置。其中，源基站对目标基站中用户终端的干扰为干扰3。
所述基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法可以解决不同网络结构中存在的上下行时隙资源灵活配置带来的交叉时隙干扰问题。
将上述基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法应用于两个具体场景中，以下将具体描述该方法的执行步骤。
在本实施例中，HeNB表示家庭基站，eNB表示宏基站，HUE表示家庭基站中用户终端，MUE表示宏基站中用户终端。如图4所示HeNB由下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置的场景图，该场景图给出了宏基站-家庭式基站共存时不同的上下行时隙资源配置。 该场景还需要考虑eNB对HeNB的干扰和HUE对MUD的干扰。
因此，在如图4所示的场景1:HeNB由下行时隙资源配置变为时隙资源上行配置下，其中，HeNB为源基站，eNB为目标基站，所述基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法按照图5所示的步骤执行
SI，判断eNB对于HeNB的干扰是否大于预定门限值。如果大于预定门限值，则取消上下行时隙资源配置，如果不大于，则继续执行S2 ；HeNB根据自身的RSRP (Reference Signal Receiving Power,简称参考信号接收功率)测量报告估计eNB对它自己的干扰。
S2，判断eNB对HeNB中HUE的干扰，如果小于预定门限值，则执行上下行时隙资源配置，如果不小于，则继续执行S3 ;该步骤还包括
HUE测量从eNB接收到的干扰，然后将接收到的干扰报告给HeNB ；以及
HeNB判断来自HUE受到eNB的干扰测量报告，如果HUE测量得到的干扰小于预定门限值，则HeNB执行上下行时隙资源配置；如果HUE测量得到的干扰不小于预定门限值，则表示HUE是小于的边缘用户，那么HeNB需要向eNB发送一条干扰交换请求信令，通知eNB 启动关于MUE的干扰测量。
S3，判断HeNB对eNB中MUE的干扰，是否大于预定门限值，如果大于预定门限值， 则取消上下行时隙资源配置；如果不大于预定门限值，则执行上下行时隙资源配置。该步骤还包括
eNB收到干扰交换请求信令后，检查小区中用户终端的干扰测量报告，找出受 HeNB干扰最大的MUE的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回 HeNB ；以及
HeNB检查接收到的干扰交换响应信令，判断HeNB对MUE的最大干扰，是否大于预定门限值，如果大于，就表示HUE和MUE都是小区边缘用户，而且HUE和MUE是不同小区间的相邻用户，HUE对MUE的干扰会比较严重，因此，取消上下行时隙资源配置；反之，则执行上下行时隙资源配置。所述干扰交换请求信令和干扰交换响应信令用于估计用户终端之间的干扰。S2和S3用于判断终端对终端的干扰，只有当终端对终端的干扰被判断为足够小时，才会执行上下行时隙资源的不同配置。
在如图6所示场景2 :HeNB由上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置，其中， HeNB为源基站，eNB为目标基站，所述基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法按照图7所示的步骤执行
SI，判断HeNB对于e NB的干扰是否大于预定门限值。如果大于预定门限值，则取消上下行时隙资源配置，如果不大于，则继续执行S2 ;HeNB根据ANR建立过程中接收到的干扰信息进行HeNB对相邻小区的干扰预测。
S2，判断eNB对HeNB中HUE的干扰；如果小于预定门限值，则执行上下行时隙资源配置，如果不小于，则继续执行S3 ;该步骤还包括
HUE测量从eNB接收到的干扰，然后将接收到的干扰报告给HeNB ；以及
HeNB判断来自HUE受到eNB的干扰测量报告，如果HUE测量得到的干扰小于预定门限值，则HeNB执行上下行时隙资源配置；如果HUE测量得到的干扰不小于预定门限值，则表示HUE是小区边缘用户，那么HeNB需要向eNB发送一条干扰交换请求信令，通知eNB启动关于MUE的干扰测量。
S3，判断HeNB对eNB中MUE的干扰，是否大于预定门限值，如果大于预定门限值， 则取消上下行时隙资源配置；如果不大于预定门限值，则执行上下行时隙资源配置。该步骤还包括
eNB收到干扰交换请求信令之后，检查小区中用户终端的干扰测量报告，找出受 HeNB干扰最大的MUE的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回 HeNB ；
HeNB检查接收到的干扰交换响应信令，判断HeNB对MUE的最大干扰，是否大于预定门限值，如果大于，就表示HUE和MUE都是小区边缘用户，而且HUE和MUE是不同小区间的相邻用户，HUE对MUE的干扰会比较严重，因此，取消上下行时隙资源配置；反之，则执行上下行时隙资源配置。所述干扰交换请求信令和干扰交换响应信令用于估计用户终端之间的干扰。S2和S3用于判断终端对终端的干扰，只有当终端对终端的干扰被判断为足够小时，才会执行上下行时隙资源的不同配置。
本发明所述的时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，通过基站间的信息交互，实现上下行时隙资源的灵活配置，提高系统的吞吐量，降低边缘用户的干扰，确保资源的最大利用，降低信令的复杂度，解决不同网络结构中存在的上下行时隙资源灵活配置带来的交叉时隙干扰问题，并且本发明不仅适用于同构网络而且也适用于异构网络。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，应用于包括源基站、目标基站、以及源基站中用户终端和目标基站中用户终端组成的通信网络中，其特征在于，所述上下行时隙资源配置方法包括SI，判断干扰1，即源基站与目标基站之间的干扰是否大于预定门限值，若是，则取消上下行时隙资源配置，若否，则继续执行下一步；S2，判断干扰2，即目标基站对源基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若否，则执行上下行时隙资源配置；若是，源基站需要向目标基站发送一条干扰交换请求信令，继续执行下一步；S3，目标基站收到干扰交换请求信令后，检查目标基站中用户终端的干扰测量，找出受源基站干扰最大的目标基站中用户终端的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回源基站，源基站检查接收到的干扰交换响应信令，判断干扰3，即源基站对目标基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若是，则取消上下行时隙资源配置； 若否，则执行上下行时隙资源配置。
2.根据权利要求1所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于在所述源基站由下行时隙资源配置变为上行时隙资源配置时，于所述步骤SI还包括源基站根据自身的参考信号接收功率测量报告估计目标基站对所述源基站的干扰。
3.根据权利要求1所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于在所述源基站由上行时隙资源配置变为下行时隙资源配置时，于所述步骤Si还包括所述源基站根据自动邻居关系建立过程中接收到的干扰信息进行源基站对相邻小区的干扰预测。
4.根据权利要求1所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于于所述步骤S2还包括源基站中用户终端测量从目标基站接收到的干扰，然后将接收到的干扰报告给源基站；以及源基站判断来自源基站中用户终端受到目标基站的干扰是否大于预定门限值，若否， 则执行上下行时隙资源配置；若是，则表示源基站中用户终端是小区边缘用户，那么源基站需要向目标基站发送一条干扰交换请求信令，通知目标基站启动目标基站中用户终端的干扰测量。
5.根据权利要求1所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于于所述步骤S3还包括目标基站收到干扰交换请求信令后，检查目标基站中用户终端的干扰测量，找出受源基站干扰最大的目标基站中用户终端的干扰信息，将最大的所述干扰信息置于干扰交换响应信令中发回源基站；以及源基站检查接收到的干扰交换响应信令，判断源基站对目标基站中用户终端的最大干扰是否大于预定门限值，若是，就表示源基站中用户终端和目标基站中用户终端都是小区边缘用户，而且源基站中用户终端和目标基站中用户终端是不同小区间的相邻用户，源基站中用户终端对目标基站中用户终端的干扰会比较严重，则取消上下行时隙资源配置；若否，则执行上下行时隙资源配置。
6.根据权利要求5所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于所述干扰交换请求信令和干扰交换响应信令用于估计用户终端之间的干扰。
7.根据权利要求I所述的上下行时隙资源配置方法，其特征在于下行重新配置的基站，源基站是指触发上目标基站是指被干扰的基站。
全文摘要
本发明提供一种时分双工系统中基于干扰感知的上下行时隙资源配置方法，应用于包括源基站、目标基站、源基站中用户终端和目标基站中用户终端组成的通信网络中，所述方法包括判断基站对基站的干扰是否大于预定门限值，若是，取消上下行时隙资源配置，若否，执行下一步；判断目标基站对源基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若否，执行上下行时隙资源配置；若是，执行下一步；判断源基站对目标基站中用户终端的干扰测量是否大于预定门限值，若是，取消上下行时隙资源配置；若否，执行上下行时隙资源配置。通过基站间的信息交互，实现上下行时隙资源的灵活配置，解决不同网络结构中存在的上下行时隙资源灵活配置带来的交叉时隙干扰问题。
文档编号H04W72/04GK103068050SQ20121057222
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者仝晓, 王江, 彭焘, 徐景, 滕勇, 卡里·霍内曼 申请人:上海无线通信研究中心