专利名称：基于tdd上行链路的小区边界解决方法
技术领域：
本发明涉及基于蜂窝小区的无线通信网络，特别涉及基于TDD上行 链路的小区边界解决方法。
背景技术：
众所周知，在基于OFDMA的小区系统中，在频率复用系数为l的前 提条件下，各小区特别是各个小区的边缘地区将不可避免地受到临近小 区的同频干扰。从而，不仅是处于小区边缘的用户的传输速率受到极大 的限制，而且系统的吞吐量将显著降低。因此说，临小区干扰是影响基 于OFDM/OFDMA技术的小区系统性能的最主要因素之一 。
如图1所示， 一个基站所管辖的小区分裂为3个扇区，令其分别为服 务小区(ServingCell)、相邻小区l(AdjacentCdl 1)和相邻小区2 (Adjacent Cell 2);而其它临近小区中与服务小区相对的扇区则定义为干扰小区l (Interfering Cell 1)和干扰小区2 (Interfering Cell 2)。终端UEl为服务 小区边缘的用户，而UE2和UE3分别为使用与UE1相同子信道的、干扰小 区1和干扰小区2中的用户，则该用户(UE1)将受到相邻小区和干扰小 区的同频干扰。也就是说，在接收端用户的基带接收信号^)一般可以表 示为
其中^)为服务小区传送给用户UE1的信号，而乙(O为来自于相邻小区和 千扰小区的同频千扰信号，M为干扰的个数。由此不难看出，位于小区 边缘的用户受到的临小区干扰是相当强的(在各小区发射功率相等的条 件下，用户接收端的信号与千扰噪声比(SINR)非常低，最差的情况甚 至只有-3dB左右)。进而导致了用户的接收性能急剧恶化，系统的吞吐量迅速下降等负面结果。鉴于此，小区边缘性能增强(CEPE)问题是基
于OFDM/OFDMA的系统中非常值得研究和解决的问题。
目前，OFDM/OFDMA系统的CEPE问题是诸如3GPP LTE、 WiMAX 及WiBro等标准化组织的研究热点。在当前的协议或标准中还没有明确 的、最终的解决方案。
目前，主要的几个典型解决方案为 以Qualcomm公司为代表提出的2/3原则；艮卩，对于任何一个时 间-频率单元，最多可以有两个小区同时使用，这样，频率的 重复系数大概在2/3左右。该方法的主要问题为频率重用系数 过低。
以华为、北京邮电大学提出的软分数判决原则；通过软分数的 使用，可以在系统中度负载的情况下，频率的重复系数为0.7 左右。该方法的主要问题为频率重用系数过低。
扰码原则；利用扰码区分不同的小区及小区中的用户。该方法 的主要问题是实现复杂，此外过分依赖扰码的性能。
ETRI和Philips等提出的"Virtual—MIMO"策略；在下行联合 上，三个小区发送信息，然后每个用户进行MIMO中的空间复 用方式的接收，该策略在理论上的频率重用系数为l。该方法 的主要问题在于
^该方法中对于基站和终端用户(MT)的天线个数是有要求 的。如果是上行链路，要求基站中的天线个数要大于等于 所有MT的天线总和。在下行链路上，MT的天线个数要大 于等于所有基站的天线个数总和
Z在下行链路上， 一个MT要知道所有其他的MT的信道信息， 这在实现起来是一件很困难的事情，因此实用性将受到较 大的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于TDD上行链路的小区边界解决方法。 为实现上述目的， 一种基于TDD上行链路的小区边界解决方法，包括步骤
a. 系统根据上下行链路的容量需求对TDD系统的时间资源进行合理
地分配；
b. RAC为处于边界的用户进行分组；
C.RAC为每一个组中的所有用户分配同样的时间-频率单元；
d.然后，RAC为其他用户进行资源的分配。
经过本发明的处理后，可以解决上行链路的同频发送；同时改善了 TDD中的下行链路资源。
图l是区边界问题的解释；
图2是DD系统中上行链路和下行链路之间时间资源的分配关系；
图3是本发明的BS处的资源处理框图4是本发明的MT处的发射处理框图5是本发明的BS端的接收处理框图6为本发明的实施例。
具体实施例方式
一般说来，目前解决小区边界问题的方法中考虑下行链路的解决方 案占绝大多数，而从上行链路上考虑该问题的较少。而上行链路中的主 要优势在于，基站(BS)作为接收端，其强大的处理功能和各种信息的 可用性，对于解决问题无疑是有益的。
鉴于此，本发明的目的就在于，为小区边界问题提出一种有效的解 决方案，该方案在TDD系统中，为上行链路提供一种多个用户(这些用 户分布在小区边缘)的分布式联合发送，然后利用相邻小区的几个BS进 行诸如空间复用、阵列接收等的联合接收，从而能够提升上行链路上无 线资源的使用效率。进而，在预先设计的上行链路容量的基础上，可以 将上行和下行的分界线向上行部分转移，从而扩大了下行链路上的时间 资源数量，这样就提升了下行链路的容量，或者降低了下行链路上小区 边界问题的影响。该说明如图2所示。本发明主要由TDD系统资源分配单元、数据处理单元、无线接入控
制器(Radio Access Controller)、小区边界中用户的分组单元、上行链 路的资源分配单元、射频单元等结构构成。本发明的主要处理过程如图3 所示。
301:系统根据上下行链路的容量需求对TDD系统的时间资源进行合理地 分配。系统对该分配是可以随时间的变化而变化的。 302: RAC根据一定的策略为处于边界的用户进行分组。这里所说的"处 于边界的用户"，是指这些用户可以分属不同的BS进行管理。分组的策 略之一为根据接收端的处理算法而进行不同的分组；分组的策略之二为 根据所有相邻小区的BS的天线数目之和要大于等于分组内所有用户的天 线数目之和。这种分组可以根据所有处于小区边界的所有用户数目分成 多个组。
303: RAC为所有这些组分配资源。RAC需要为每一个组中的所有用户分 配同样的时间-频率单元。
304:然后，RAC为其他用户进行资源的分配。该分配同传统的分配方式 无异。
本发明中，MT在上行链路的发射端处理过程如图4所示。
401: MT对数据的前处理；该处理包括信息比特的获取、编码、交织、
调制等处理
402: MT根据系统(RAC)的分配，对调制后的符号进行信息的搭载、
频谱上的正交变换、OFDM符号在时间单元上的搭载。
403: MT对数据的后处理；该处理包括信道估计符号的加载、波形成型
处理等；
404: RF处理；该处理主要包括D/A处理、以及其他射频处理过程。
本发明中，BS端的接收端处理过程如图5所示。
501:每个BS进行RF处理，包括A/D等的射频处理。
502:每个BS对数据进行的前处理，包括低频滤波、时间同步、频率同
步、时间-频率分割等处理。
503: BS将处于小区边界用户的同组混合的OFDM符号发送给RAC。504: RAC根据分组策略选择合适的联合接收算法，对这些混合的用户信 息进行分离。
505: RAC将分离出来的各个用户的信息发送给与该用户相对应的BS。 506: BS对数据的后处理，包括正交变换、解调、解交织、解码以及信 息比特的获得。
图6给出了本发明的实施例。
一个系统中有三个接入点，AP1、 AP2和AP3，在小区边界有6个终 端用户，每个用户在上行链路上全向发射。MT可以为单天线，亦可以为 多天线。我们假设MT和BS均为单天线。另外，MT1和MT4被AP1管理， MT2和MT5被AP2管理，MT3和MT6被AP3管理。
系统首先为TDD的上行和下行链路进行时间资源的分配。 系统中RAC为小区边界的用户进行分组。MT1， MT2和MT3分为组1， MT4， MT5和MT6分为组2，分组的策略为 一、每个组的用户数目为相 邻的小区数目；二、各个用户上行链路的通信质量相近。
RAC为组1和组2分配资源，每个组分配同样的时间-频率资源。 然后各个MT根据RAC的资源分配情况，进行上行链路的信息传输。 在接收端，RAC可以采用V-BLAST和阵列处理算法。 需要指出的是，AP既可以是传统的BS，也可以是正在研究中的RS (Relay Station)。
权利要求
1.一种基于TDD上行链路的小区边界解决方法，包括步骤a.系统根据上下行链路的容量需求对TDD系统的时间资源进行合理地分配；b.RAC为处于边界的用户进行分组；c.RAC为每一个组中的所有用户分配同样的时间-频率单元；d.然后，RAC为其他用户进行资源的分配。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述步骤a中的分配是随 时间的变化而变化的。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于在步骤b中，根据接收端 的处理算法而进行不同的分组。
4. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于在步骤b中，根据所有相 邻小区的BS的天线数目之和要大于/等于分组内所有用户的天线数目之和 来分组。
5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述步骤b中，"处于边 界的用户"是这些用户可以分属不同的BS进行管理。
6. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述用户发射端包括 MT根据RAC的分配，对调制后的符号进行信息的搭载、频谱上的正交变换、OFDM符号在时间单元上的搭载。
7.根据权利要求l所述的方法，其特征在于还包括步骤BS将处于小区边界用户的同组混合的OFDM符号发送给RAC;RAC根据分组策略选择合适的联合接收算法，对这些混合的用户信 息进行分离；RAC将分离出来的各个用户的信息发送给与该用户相对应的BS。
全文摘要
一种基于TDD上行链路的小区边界解决方法，包括步骤系统根据上下行链路的容量需求对TDD系统的时间资源进行合理地分配；RAC为处于边界的用户进行分组；RAC为每一个组中的所有用户分配同样的时间-频率单元；然后，RAC为其他用户进行资源的分配。经过本发明的处理后，可以解决上行链路的同频发送；同时改善了TDD中的下行链路资源。
文档编号H04Q7/36GK101296473SQ20071009758
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者吴昌润, 梁宗闯, 洪性权, 郑旭峰 申请人:北京三星通信技术研究有限公司;三星电子株式会社