一种基于负载变化的动态干扰协调方法和基站与流程

本发明涉及通信技术领域，特别设计一种基于负载变化的动态干扰协调方法和基站。

背景技术：

随着人类社会的飞速发展，无线通信面临着极大的挑战，主要体现在日趋紧张的频谱资源与呈爆发式增长的移动通信用户数之间的巨大矛盾。自从蜂窝移动通信发明以来，频谱资源紧缺等一系列问题已经得到了一定程度的解决。“蜂窝”将整个频率资源分成若干组，分别分配给一个小区群中的各小区使用，这样相邻小区的基站所使用的频段之间相互正交，使得小区之间的干扰得到最小。

随着移动终端数量和数据量激增，第二代和第三代移动通信技术已无法满足日益增长的传输速率需求，因此在2004年底，3gpp组织提出了lte(longtermevolution，长期演进技术)的概念。与目前第三代蜂窝系统相比，lte具有较高的频谱效率和传输速率，且同时具有下行100mbps、上行50mbps的峰值速率，在明显降低网络延迟的同时，系统容量得到了极大提升。lte系统采用了ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess)技术，可以很好地抑制小区内干扰，但由于lte系统的频率复用因子为1，使得lte面临着小区间干扰的问题。如何解决小区间的干扰，成为决定系统性能水平的关键。

目前lte系统干扰抑制技术主要包括小区间干扰随机化、小区间干扰消除和小区间干扰抑制。这三种技术都能够在一定程度上降低小区间干扰，其中干扰协调技术被认为是最有效和可实现性最强的技术，也是目前的研究焦点。icic(小区间干扰协调)的方法很多，但基本原理都是对资源管理设置一定的限制，以协调多个小区的动作，以避免产生严重的小区间干扰，同时提高小区边缘的吞吐量。

小区间的干扰协调技术可以分为静态干扰协调、半静态干扰协调以及动态干扰协调三种。静态干扰协调通常是通过预配置或用网络规划的方法来限定各个小区的资源调度和分配策略，达到避免小区间的干扰。半静态干扰协调是借助小区间的一些信息(如小区内用户功率信息等)协调资源分配和功率分配，达到干扰协调的目的。动态干扰协调是实时动态地进行小区间协调调度，来降低小区间干扰。

现有技术方案的缺点是信令开销与频带分配的灵活性不协调，而且频谱资源的利用率低，导致在小区边缘负载超过一定限度后，部分边缘用户将没有可用的频率资源。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种基于负载变化的动态干扰协调方法和基站，能对频谱资源进行灵活分配，并充分利用相邻小区的预留频带，提高频谱资源的利用率。

本发明提出了一种基于负载变化的动态干扰协调方法，该方法包括：确认每个小区中的边缘用户和中心用户，将每个小区中边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，所述基本频带用于供本小区用户使用，所述预留频带用于供本小区用户使用和/或被相邻小区的用户借用；

根据每个小区的边缘频带的物理资源模块prbs的使用量，获取每个小区的边缘负载量；

在预设调度周期到达时，将目标小区的边缘负载量与预设边缘负载量区间进行匹配，并根据匹配结果，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs，所述边缘负载量区间包括各区间的边缘负载量以及各区间的边缘负载量对应的每个小区中预留频带的prbs的分配规则。

可选的，所述确定每个小区中的边缘用户和中心用户，包括：

获取到目标小区内第一用户的第一路损以及与所述目标小区相邻的小区内的第二用户到所述第一用户的第二路损；

根据所述第一路损和所述第二路损的差值与预设路损阈值之间的对应关系，确定所述第一用户在所述目标小区的位置。

可选的，所述根据所述第一路损和所述第二路损的差值与预设路损阈值之间的对应关系，确定所述第一用户在所述目标小区的位置，包括：

若所述第一路损和所述第二路损的差值大于所述预设路损阈值，则所述第一用户位于所述目标小区的中心区域；若所述第一路损和所述第二路损的差值小于所述预设路损阈值，则所述第一用户位于所述目标小区的边缘区域。

可选的，所述将每个小区中边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，包括：

所述每个小区的边缘频带的宽度均相等，所述每个小区的边缘频带均包括第一边界和第二边界，在逆时针方向上，所述目标小区边缘频带的第一边界与相邻小区边缘频带的第二边界重合；

所述每个小区的基本频带均相等，所述每个小区的预留频带均相等，且每个小区的基本频带和预留频带之间的比例可调。

可选的，所述根据匹配结果，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs，包括：

所述边缘负载量区间包括：第一区间、第二区间和第三区间；

所述第一区间的边缘负载量的范围为(0，γl]，所述第二区间的边缘负载量的范围为(γl，γh]，所述第三区间的边缘负载量的范围为(γh，1]；

在所述目标小区的边缘负载量落入在第一区间内时，不为目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs；在所述目标小区的边缘负载量落入在第二区间内时，为目标小区分配预留频带；在所述目标小区的边缘负载量落入在第三区间内时，为目标小区分配预留频带和相邻小区的预留频带的prbs；

其中，γh为预设高负载量阈值，γl为预设低负载量阈值。

可选的，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs之前，所述方法还包括：

根据预设检测规则，通过频谱检测法对除所述目标小区之外的其他小区的预留频带进行检测，获取其他小区的预留频带中可用的prbs。

可选的，所述预设检测规则包括：

以所述目标小区为起始点，按照顺时针或逆时针顺序对所述目标小区之外的其他小区的预留频带进行检测，当检测到其他小区中有预留频带时，获取所述有预留频带的小区的prbs。

可选的，所述当检测到其他小区中有预留频带时，获取所述有预留频带的小区的prbs，包括：

沿逆时针方向检测所述目标小区内的预留频带和基本频带的边界与所述有预留频带的小区的第二边界之间的距离，获取第一距离；

沿顺时针方向检测所述目标小区内的预留频带和基本频带的边界到所述有预留频带的小区的预留频带和基本频带的边界之间的距离，获取第二距离；

将所述第一距离与所述第二距离进行比较，若所述第一距离小于所述第二距离，则从所述有预留频带的小区的第二边界沿逆时针方向对该小区的预留频段进行检测；若所述第一距离大于所述第二距离，则从所述有预留频带的预留频带和基本频带的边界沿顺时针方向对该小区的预留频段进行检测。

可选的，所述在所述目标小区的边缘负载量落入在第三区间内时，为目标小区分配相邻小区的预留频带的prbs，包括：

根据所述目标小区的边缘负载量，确定为所述目标小区分配的相邻小区的预留频带内的prbs的个数；

对为所述目标小区分配的相邻小区的预留频带内的prbs的个数和所述有预留频带的小区的prbs的个数进行比较；若所述有预留频带的小区的prbs的个数大于或等于为所述目标小区分配的prbs的个数，则获取所述有预留频带的小区的prbs中为所述目标小区分配的prbs个数相同的prbs；若所述有预留频带的小区的prbs的个数小于为所述目标小区分配的prbs的个数，则继续获取下一个有预留频带的小区的prbs。

本发明还提供了一种基站，其特征在于，包括：

第一确认模块，用于确定每个小区中的边缘用户和中心用户；

频带划分模块，用于将每个小区中边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，所述基本频带用于供本小区用户使用，所述预留频带用于供本小区用户使用和/或被相邻小区的用户借用；

获取模块，用于根据每个小区的边缘频带的物理资源模块prbs的使用量，获取每个小区的边缘负载量；

匹配模块，用于在预设调度周期到达时，将目标小区的边缘负载量与预设边缘负载量区间进行匹配；

第二确定模块，用于根据所述匹配模块的匹配结果，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs，所述边缘负载量区间包括各区间的边缘负载量以及各区间的边缘负载量对应的每个小区中预留频带的prbs的分配规则。

由上述技术方案可知，本发明提出的基于负载变化的动态干扰协调方法，通过分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的方式，以满足各小区使用的频谱资源能够根据负载变化而动态变化，与现有的干扰协调方法相比，本发明能在降低信令开销的基础上，对频谱资源进行灵活分配，而且能充分利用相邻小区间的频谱资源，提高频谱资源的利用率。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的三小区场景图；

图3示出了本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的资源预分配方案示意图；

图4示出了本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的检测优先级示意图；

图5示出了本发明以实施例提供的基站的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的流程示意图，参考图1，该方法，包括以下步骤：

101、确认每个小区中的边缘用户和中心用户，将每个小区中边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，所述基本频带用于供本小区用户使用，所述预留频带用于供本小区用户使用和/或被相邻小区的用户借用；

102、根据每个小区的边缘频带的物理资源模块prbs的使用量，获取每个小区的边缘负载量；

103、在预设调度周期到达时，将目标小区的边缘负载量与预设边缘负载量区间进行匹配，并根据匹配结果，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs，所述边缘负载量区间包括各区间的边缘负载量以及各区间的边缘负载量对应的每个小区中预留频带的prbs的分配规则。

本发明提出的基于负载变化的动态干扰协调方法，通过将边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，并根据目标小区的边缘负载量，分配目标小区预留频带和/或相邻小区的预留频带，以达到各小区使用的频谱资源能够根据负载变化而动态变化的目的，与现有的干扰协调方法相比，本发明能在降低信令开销的基础上，对频谱资源进行灵活分配，而且本发明能充分利用相邻小区间的频谱资源，提高频谱资源的利用率。

图2为本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的三小区场景图，参照图2，为了将每个小区中的所有用户划分为边缘用户和中心用户，本发明通过获取到目标小区内第一用户的第一路损pl1以及与所述目标小区相邻的小区内的第二用户到所述第一用户的第二路损pl2，并根据所述第一路损和所述第二路损的差值即|δpl|＝pl2-pl1与预设路损阈值plth之间的对应关系，确定所述第一用户在所述目标小区的位置。

若所述第一路损和所述第二路损的差值大于所述预设路损阈值，即|δpl|>plth，则所述第一用户位于所述目标小区的中心区域；若所述第一路损和所述第二路损的差值小于所述预设路损阈值，即|δpl|<plth，则所述第一用户位于所述目标小区的边缘区域。

可理解的是，|δpl|＝plth的情况，即为第一用户位于目标小区的边缘区域和中心区域的边界处；而且，本发明仅仅以三小区为例，并不局限于只有三个小区。

图3为本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的资源预分配方案示意图，参照图3，本发明将每个小区的边缘频带划分为基本频带和预留频带，其划分的优选方式为：

每个小区的边缘频带的宽度均相等，所述每个小区的边缘频带均包括第一边界和第二边界，在逆时针方向上，所述目标小区边缘频带的第一边界与相邻小区边缘频带的第二边界重合(可以理解的是，目标小区的第一边界和第二边界可以调整，下述的检测顺序也可以做出适应性的变化)，所述每个小区的基本频带均相等，所述每个小区的预留频带均相等，且每个小区的基本频带和预留频带之间的比例可调。

以三小区场景为例，第一小区即为cell1，第二小区即为cell2，第三小区即为cell3，假设资源块总数为nprb，划分每个小区可用的边缘频率为基本频带和预留频带两部分，第一小区中的基本频带和预留频带分别为f1和f11，第二小区中的基本频带和预留频带分别为f2和f22，第三小区中的基本频带和预留频带分别为f3和f33，其中，f1＝f2＝f3＝αnprb，f11＝f22＝f33＝βnprb，α+β＝1且α、β可调，可理解的是，空白区域为中心用户占用的频带。

下面对本发明中目标小区的边缘负载量与预设边缘负载量区间的匹配过程进行详细说明。

首先，在负载更新周期到达时，初始化所有小区的边缘频带为基本频带和预留频段，同时根据每个小区的边缘频带的物理资源模块prbs的使用量，获取并统计每个小区的边缘负载量，例如如果在一个小区的边缘频带中有10％的prbs被使用，那么对应的边缘负载量为0.1，如果所有的prbs都被使用了，那么边缘负载量为1。

其次，将边缘负载量区间划分为第一区间、第二区间和第三区间，所述第一区间的边缘负载量的范围为(0，γl]，所述第二区间的边缘负载量的范围为(γl，γh]，所述第三区间的边缘负载量的范围为(γh，1]。

在每个调度周期到达时，在所述目标小区的边缘负载量落入在第一区间内时，维持目标小区使用基本频带；在所述目标小区的边缘负载量落入在第二区间内时，为目标小区分配预留频带；在所述目标小区的边缘负载量落入在第三区间内时，为目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs；

其中，γh为预设高负载量阈值，γl为预设低负载量阈值。

在确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs之前，还需要根据预设检测规则，通过频谱检测法(能量检测或循环平稳特征检测或查询数据库、非保护点)对除所述目标小区之外的其他小区的预留频带进行检测，获取其他小区的预留频带中可用的prbs。预设检测规则为：以所述目标小区为起始点，按照顺时针或逆时针顺序对所述目标小区之外的其他小区的预留频带进行检测，当检测到其他小区中有预留频带时，获取所述有预留频带的小区的prbs。

在完成获取所述有预留频带的小区的prbs动作之前，还需要根据所述目标小区的边缘负载量，确定为所述目标小区分配的相邻小区的预留频带内的prbs的个数；并对目标小区需要的分配的相邻小区的预留频带内的prbs的个数和有预留频带的小区的prbs的个数进行对比。若所述有预留频带的小区的prbs的个数大于或等于为所述目标小区分配的prbs的个数，则获取所述有预留频带的小区的prbs中为所述目标小区分配的prbs个数相同的prbs；若所述有预留频带的小区的prbs的个数小于为所述目标小区分配的prbs的个数，则继续获取下一个有预留频带的小区的prbs。

图4为本发明一实施例提供的基于负载变化的动态干扰协调方法的检测优先级示意图，参考图3和图4，为了降低不同小区同时检测到相同可用频带的冲突的概率，不同小区要根据预设的优先级顺序依次检测邻小区的预留频带。具体检测过程如下：

沿逆时针方向检测所述目标小区内的预留频带和基本频带的边界与所述有预留频带的小区的第二边界之间的距离，获取第一距离；

沿顺时针方向检测所述目标小区内的预留频带和基本频带的边界到所述有预留频带的小区的预留频带和基本频带的边界之间的距离，获取第二距离；

将所述第一距离与所述第二距离进行比较，并根据比较的结果，对有预留频带的小区的预留频带进行检测。

下面以三个小区的场景为例对检测过程进行详细的说明：

第一步的检测顺序为小区检测顺序：以第一小区为起始点，按顺时针顺序优先检测第二小区的预留频带f22，其次检测第三小区的预留频带f33，其他小区检测顺序类推。

第二步的检测顺序为频带检测顺序：当本小区检测其他小区i(i∈{1,2,3}，此处以第二小区为例)预留频带f22内的可用prb时，沿逆时针方向检测第一小区内的预留频带和基本频带的边界与第二小区第二边界的(即为图3中第二小区的右边边缘)之间的距离，记为第一距离；沿顺时针方向检测第一小区内的预留频带和基本频带的边界到第二小区第一边界(即为图3中第二小区的左边边缘)之间的距离，记为第二距离；对比检测到的第一距离和第二距离，若所述第一距离小于所述第二距离，则从所述有预留频带的小区的第二边界沿逆时针方向对该小区的预留频段进行检测；若所述第一距离大于所述第二距离，则从所述有预留频带的预留频带和基本频带的边界沿顺时针方向对该小区的预留频段进行检测。

本发明通过在检测过程中预设优先级顺序依次检测邻小区的预留频带，并通过独特的频带检测顺序对可用的预留频带内的prbs进行检测，以达到降低不同小区同时检测到相同可用频带的概率的目的。

图5为本发明以实施例提供的基站的示意图，参考图5，本发明还提供了一种基站，包括：

第一确认模块51，用于确定每个小区中的边缘用户和中心用户；

频带划分模块52，用于将每个小区中边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，所述基本频带用于供本小区用户使用，所述预留频带用于供本小区用户使用和/或被相邻小区的用户借用；

获取模块53，用于根据每个小区的边缘频带的物理资源模块prbs的使用量，获取每个小区的边缘负载量；

匹配模块54，用于在预设调度周期到达时，将目标小区的边缘负载量与预设边缘负载量区间进行匹配；

第二确定模块55，用于根据所述匹配模块的匹配结果，确定是否为所述目标小区分配预留频带和/或相邻小区的预留频带的prbs，所述边缘负载量区间包括各区间的边缘负载量以及各区间的边缘负载量对应的每个小区中预留频带的prbs的分配规则。

本发明提供的基站通过第一确认模块51将边缘用户可用的边缘频带划分为基本频带和预留频带，通过获取模块53获取目标小区的边缘负载量，并根据目标小区的边缘负载量，由第二确定模块55分配目标小区预留频带和/或相邻小区的预留频带，以达到各小区使用的频谱资源能够根据负载变化而动态变化的目的，与现有的干扰协调方法相比，本发明能在降低信令开销的基础上，对频谱资源进行灵活分配，而且本发明能充分利用相邻小区间的频谱资源，提高频谱资源的利用率。

采用本发明提供的基站，能在小区的边缘负载量较低时们使用其基本频带；并能随着小区边缘负载量的增加并大于低负载量阈值时，使用其基本频带和预留频带；当小区的边缘负载量高于高负载量阈值时，可按照预设优先级顺序寻找相邻小区的预留频带中的prbs，能提高频谱的利用率。

基于本发明提供的基站与上述方法具有相应的技术特征，此处不再赘述。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。