对OFDM移动通信系统的小区间干扰进行协调的方法技术方案

本发明专利技术涉及用于在移动通信系统中通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，该方法利用了多载波技术诸如用于网络（Ｎ）和多个用户终端（Ｔ１至Ｔｎ）之间的空中接口通信的ＯＦＤＭ，所述网络（Ｎ）包括具有用于与位于其小区服务区域（Ｃ１至Ｃ７）内的用户终端通信的装置的多个基站（ＮＥ１至ＮＥ７），将多个小区按照相邻小区模式来布置，其中相邻小区具有不同的编号并通过至少一个中间小区将具有相同编号的小区分隔开，为了进行资源规划，每个小区具有内部小区区域（ＩＣ）和在其中小区间干扰会影响用户终端（Ｔ）接收到的服务质量的边界小区区域（ＯＣ）。

【技术实现步骤摘要】
通过对OFDM移动通信系统的功率规划协调小区间干扰的方法
本专利技术涉及无线通信系统，尤其涉及在使用多载波传输技术如正交频分复用(OFDM)的数字无线蜂窝通信系统中最小化小区间干扰的方法。
技术介绍
使用多个载波的通信系统，例如那些使用OFDM技术的通信系统，通常用于高速数字无线信号和电视信号的传输，例如数字音频广播(DAB)系统和数字视频广播陆地传输模式(DVB-T)系统。此外，OFDM已经成为广泛接受的标准的高比特率传输技术，用于实现到现有局域网(LAN)如HiperLAN和IEEE WLAN系统的无线接入的宽带空中接口。而且，用于对高速宽带无线移动通信系统进行标准化的第三代合作方案(3GPP)近来以同样的方式考虑了用于无线接入网(RAN)和用户设备(UE)之间的高速数据分组接入(HSDPA)空中接口通信的OFDM技术的应用。由于OFDM是一种多载波传输技术，因此可用频谱被分为多个载波，每个载波在相对较低的数据速率下由数据进行调制。OFDM通过分配不同的载波给不同的用户来支持多址。用于OFDM的子载波是正交的，且相隔很近，以提供较高的频谱利用率。每个窄带子载波都用不同的调制格式如正交相移键控(QPSK)和正交幅度调制(QAM)进行调制。由于高速宽带无线移动通信系统的不断普及，包括能有效利用带宽的多址方案的无线通信系统受到特别关注。无线系统是共享的媒介系统，也就是说，存在必须在系统的所有用户之间共享的固定的可用带宽，因此期望无线接入系统能够尽可能有效地最大化能够服务的用户数目-->和提供服务的数据速率。典型的无线接入网作为所谓的“蜂窝”系统来实现，其包括由一个无线网络控制器(RNC)控制的多个基站，这些基站与位于小区服务区域内的多个用户移动终端通信。在本领域内，众所周知，这种蜂窝无线系统有可能出现特殊的小区内和/或小区间干扰的问题，这种问题限制了系统容量，小区内干扰是某个用户受到的由同一小区内正在通信的其他用户造成的干扰，小区间干扰则定义为某个用户受到的由该用户所在小区之外的小区内正在通信的其他用户造成的干扰。在现有的窄带时分多址(TDMA)系统如移动通信特别小组(groupspecial mobile，GSM)中，相邻的基站使用可用带宽的不同的、非重叠的部分。然而，相互离得足够远以避免相互间的潜在干扰的基站即非相邻基站可以使用可以带宽的相同部分。虽然进行了这种频率“再用”，每个小区内的可用带宽仍然只是全部可用频谱的一小部分。结果，系统具有较低的“频谱”率。在现有的码分多址(CDMA)系统中，虽然全部带宽被每个基站所使用，这意味着对一个频率的重新使用，但每个基站小区内的下行链路通信仍然受到少量其他相邻的功率较高的基站的影响，从而限制了该多址系统的容量。这种情况在传输基站和干扰基站与预定用户等距的小区边界区域处尤其严重。这种状况通过“软切换”来缓解，其中两个或更多基站同时向用户传输数据。但这种软切换机制对于近来使用高速自动重发请求(ARQ)机制的标准化HSDPA服务来说并不可用，因为ARQ仅在正好包含一个基站时才起作用。正如在CDMA中那样，对于OFDM，仍然考虑基于频率再用方案的网络配置，也就是说，在5MHz的信道带宽内，所有频率或OFDM载波在每个小区中都使用。在一个蜂窝网络的频率再用中，相邻基站也会对用户尤其是小区覆盖范围的边缘处的用户产生较强的干扰。因此，与CDMA相似，根据周围小区的业务负载，基本频率的“重新使用”OFDM网络配置有可能导致小区边缘处的相对较差的服务质量和潜在的较低的数据速率。-->为了在OFDM多址系统中改善跨整个小区的数据速率分布，并使对所有用户尤其是小区边缘处的用户的干扰均匀分布，提出了一些减轻小区间干扰的技术。在文献“用于OFDM DL的跳频的优点”(“Benefits ofFrequency Hopping for the OFDM DL”，3GPP TSG-RAN1Meeting #32，R1-030523，Marne La Vallee，France，19-23 May 2003)中，提出了一种解决方案，其主要思想是在进行传输之前，在一些信道带宽或全部信道带宽上，在每个OFDM符号中交织不同的所传输的载波。这种可变频率交织通过简单地为每个小区(或扇区)指定一个唯一的跳频序列即独特的频率交织序列来完成。因此，在部分频率负载的情况下，减轻了干扰。相邻小区可以使用不同的频率组，以避免小区间干扰。在文献“OFDM业务复用解决方案的修正文本提案”(“Revised text proposal for OFDMTraffic Multiplexing Solutions”，3GPP TSG RAN1#34，R1-030970，Seoul，Korea，6-10 October，2003)中，提出了减小小区间干扰的另一种方案，该方案基于在异步干扰传输和部分频率负载的情况下同时获得较大的分集增益和较小的串扰的特殊的时间频率映射模式。
技术实现思路
本专利技术的目的是在使用OFDM传输技术的移动通信系统中，提供用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，以便提高服务质量尤其是对在小区边界处接收信号的用户的服务质量。根据本专利技术，上述目的由根据权利要求1所述的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法来实现。上述目的也通过根据权利要求10所述的移动无线网络、根据权利要求11所述的网元以及根据权利要求12所述的用户终端来实现。附加权利要求以及以下描述和附图提出了本专利技术的很好的配置。例如，很有利的一点是，通过使用所提出的专利技术，可以更有效地利用无线资源，特别是对位于小区边界区域的终端来说。另一个有利的一点是小区内圈区域的频率利用率不会受到影响。本专利技术进一步改善了用户服务质量和跨整个小区区域的基站服务覆盖。通过使用所提出的专利技术，可以-->增加小区业务吞吐量。另一个优点是，为了获得对小区的全覆盖，即对于位于小区边界处的用户，可以使用快速自动重发请求(ARQ)机制。附图说明现在参照附图1-5说明本专利技术的实施例。图1显示了用户信道到OFDM时-频网格的常规载波映射的实施例。图2显示了包括网络和用户终端的常规OFDM移动通信系统的框图。图3A、B、C显示了根据本专利技术的时-频组内的OFDM时-频网格的示例性分割。图4A、B显示了根据本专利技术的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法。图5显示了采用根据本专利技术的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法时，六边形小区模式下的小区边界区域的终端的资源利用率。具体实施方式图1显示了在OFDM时-频网格(T-F)中，将载波S1至SN分配给用户信道A、B、C和D的示例性分配方案。OFDM提供了将一个或更多的载波S1至SN灵活地分配给一个逻辑信道A、B、C或D以控制该用户信道的数据速率的可能性。在TDMA系统中，由于这一点可能会随时间改变(例如改变的周期为K个符号周期Ts，如2ms)，因此，如图1所示，我们提出了二维的资源分配网格，在下文中称为T-F网格。对于数据传输来说，一些时-频网格位置是不可用的，这是因为这些时-频网格位置被用于承载导频或信令信息。其余位置的用户分配可以基于频率或时间或二者的组合来完成。图2显示了移动通信系统的框图，其中，至少在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在移动通信系统中通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，该方法利用了多载波技术诸如用于网络（Ｎ）和多个用户终端（Ｔ１至Ｔｎ）之间的空中接口通信的ＯＦＤＭ，所述网络（Ｎ）包括多个基站（ＮＥ１至ＮＥ７），其具有用于与位于其小区服务区域（Ｃ１至Ｃ７）内的用户终端（Ｔ１至Ｔｎ）通信的装置，将多个小区按照相邻小区模式来布置，其中相邻小区具有不同的编号并通过至少一个中间小区将具有相同编号的小区分隔开，为了进行资源规划，每个小区具有内部小区区域（ＩＣ）和边界小区区域（ＯＣ），在边界小区区域（ＯＣ）中小区间干扰会影响用户终端（Ｔ）接收到的服务质量，所述方法的特征在于：ＯＦＤＭ无线通信信道的设计使得终端（Ｔ）能够并行地接收至少两个导频信道，每个导频信道用于在边界小区区域（ＯＣ）受到干扰的一个小区服务区域，　 　将ＯＦＤＭ时－频网格分割为多个正交、非重叠的时－频模式，并将所述时－频模式分组为多个（Ｓ个）分离的子集或时－频组（ＴＦＧ１至ＴＦＧ７），分离的子集的个数（Ｓ）对应于用于资源规划的根据小区模式的不同的小区的个数，在每个小区（Ｃ１至Ｃ ７）内，所有的时－频组（ＴＦＧ１至ＴＦＧ７）都被用于与终端通信，但对应于小区编号（Ｃ３）的确定的时－频组（ＴＦＧ３）内的发射是以限制为特定功率值（Ｐ１）的减小的功率来执行的，该特定功率值小于对于时－频组内的传输来说可用的最大功率（Ｐｍａｘ），当终端（Ｔ）从提供服务的小区（Ｃ７）的内部小区区域（ＩＣ）移动到所述小区（ＯＣ７１）的边界小区区域并移向相邻小区（Ｃ１）时，该终端测量该区域（ＯＣ７１）内的来自产生干扰的相邻小区（Ｃ１）的导频信号，并向移动无线网络（Ｎ）报告关于对 这些小区导频信号的接收强度的信息，基于终端（Ｔ）信息和网络标准，移动无线网络（Ｎ）为终端（Ｔ）分配时－频组（ＴＦＧ１）的时－频模式，所述相邻小区（Ｃ１）以限定功率用该时－频组进行发射。...

【技术特征摘要】
EP 2004-5-4 04291152.91.一种用于在移动通信系统中通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，该方法利用了多载波技术诸如用于网络(N)和多个用户终端(T1至Tn)之间的空中接口通信的OFDM，所述网络(N)包括多个基站(NE1至NE7)，其具有用于与位于其小区服务区域(C1至C7)内的用户终端(T1至Tn)通信的装置，将多个小区按照相邻小区模式来布置，其中相邻小区具有不同的编号并通过至少一个中间小区将具有相同编号的小区分隔开，为了进行资源规划，每个小区具有内部小区区域(IC)和边界小区区域(OC)，在边界小区区域(OC)中小区间干扰会影响用户终端(T)接收到的服务质量，所述方法的特征在于：OFDM无线通信信道的设计使得终端(T)能够并行地接收至少两个导频信道，每个导频信道用于在边界小区区域(OC)受到干扰的一个小区服务区域，将OFDM时-频网格分割为多个正交、非重叠的时-频模式，并将所述时-频模式分组为多个(S个)分离的子集或时-频组(TFG1至TFG7)，分离的子集的个数(S)对应于用于资源规划的根据小区模式的不同的小区的个数，在每个小区(C1至C7)内，所有的时-频组(TFG1至TFG7)都被用于与终端通信，但对应于小区编号(C3)的确定的时-频组(TFG3)内的发射是以限制为特定功率值(P1)的减小的功率来执行的，该特定功率值小于对于时-频组内的传输来说可用的最大功率(Pmax)，当终端(T)从提供服务的小区(C7)的内部小区区域(IC)移动到所述小区(OC71)的边界小区区域并移向相邻小区(C1)时，该终端测量该区域(OC71)内的来自产生干扰的相邻小区(C1)的导频信号，并向移动无线网络(N)报告关于对这些小区导频信号的接收强度的信息，基于终端(T)信息和网络标准，移动无线网络(N)为终端(T)分配时-频组(TFG1)的时-频模式，所述相邻小区(C1)以限定功率用该时-频组进行发射。2.根据权利要求1所述的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，其特征在于，在小区(C1)内，对于时-频组(TFG2至TFG7)内的传输来说可用的最大功率(Pmax)与对于确定的时-频组(TFG1)内的传输的限定功率值(P1)之间的比值确保了当用于来自小区(C7)的终端(T)、向相邻小区(OC71)方向移入边界区域时，SIR能保证用所述功率限制的时-频组(TFG1)进行满意的传输。3.根据权利要求1所述的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，其特征在于，根据小区编号(C1)，将时-频组(TFG1)进一步分割成在限定功率值(P1)之上具有不同功率限制的子集，例如两个子集(TFG1a和TFG1b)，以便在三个小区的交会点(corner)对干扰进行处理。4.根据权利要求1所述的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，其特征在于，移动无线网络(N)在使用终端(T)的同时，进一步使用ARQ机制，如HARQ，以重新调度在发往终端(T)时被错误地接收的包。5.根据权利要求1所述的用于通过功率规划来对小区间干扰进行协调的方法，其特征在于，未使用协调而在内部小区区域(IC)内对终端(T)的时-频模式或时...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安格奥尔格格拉赫，
申请(专利权)人：阿尔卡特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]