一种家庭基站的资源配置方法技术

一种家庭基站的资源配置方法，用于限制新建家庭基站对已有家庭基站产生的干扰，同时保证新建家庭基站的性能。本发明专利技术方法通过预测新建家庭基站占用每个物理资源块PRB后对本小区及邻区的干扰，同时综合考虑本小区及邻区所允许的最大干扰门限，为新建家庭基站选择合适的物理资源块，并分配对应的发射功率。本发明专利技术优点是不仅保证本小区内新建家庭基站的性能，同时兼顾了邻近家庭基站的性能，有效控制了小区间的相互干扰，从而提高了系统容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，确切地说，涉及一种蜂窝移动通信长期演进技术的后续演进LTE-A系统中，新建的家庭基站通过占用不同物理资源块 PRB(Physical Resource Block)后，对本小区与邻区产生的干扰影响进行预测估计，对PRB 进行筛选并执行优先级排序与选择，从而不仅保证本小区内的通信性能，同时还兼顾了新建家庭基站引入后的邻区通信性能。属于移动通信

技术介绍
统计表明，未来80 90%的通信系统吞吐量将发生在室内和热点区域。但是，传统的蜂窝网技术具有“重室外、轻室内”、“重蜂窝组网、轻孤立热点”和“重移动切换、轻固定游牧”的特点，LTE-A系统的工作重点之一就在对室内和热点场景进行优化。在这种新需求的驱使下，引入了一种相对于传统的小区基站发射功率更小的发射节点——家庭基站，因为家庭基站的发射功率小，对于网络部署可以非常便利、灵活，同时因这种节点的覆盖范围小，可以更方便地利用LTE-A潜在的高频段频谱。但是，新节点的引入会改变原来网络的拓扑结构，使得这种网络结构的小区间干扰成为一个新的挑战。在许多系统中，频率复用机制都被认为是一种通过有效减少小区间干扰来实现高吞吐量性能的技术措施。在传统广域网的部署场景下，频率分配、基站位置、基站传输功率和天线特性等都可以通过合适的网络前期规划而实现。但是，在LTE-A系统的局域场景中， 运营商提前对家庭基站的部署执行网络规划(即频谱分配)是不可行的。这是由于家庭基站的部署通常是由用户随机决定的，因此，在这种分布式家庭基站的部署过程中，很有必要提出一种以自组织的方式分配频谱资源的机制，以便减少小区间的相互干扰而提高系统容量。目前大多数研究中，新建家庭基站的PRB选择都是从自身干扰的角度出发，而忽略了对其邻区的干扰，因此，如何兼顾上述两方面的性能，提出一种新的PRB的优先级排序方案，用于指导新建家庭基站进行资源配置的课题就成为业内科技人员关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种同时兼顾本小区与邻区传输性能与信干比的家庭基站的资源配置方法，该方法不仅考虑家庭基站对本小区的干扰，同时通过干扰预测， 保证共用的PRB对邻区的干扰不超过设定门限，再综合考虑和兼顾本小区与邻区的通信传输性能，最终实现PRB的优先级排序，用于指导新建家庭基站进行资源配置。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供了，其特征在于家庭基站首先预测其占用每个物理资源块PRB (Physical Resource Block)后对本小区和邻区产生的干扰，再综合考虑本小区及邻区所允许的最大干扰门限，判断每个PRB是否可用，以及在可用的PRB基础上求得其相应的发射功率；然后基于这些可用的PRB发射功率，计算其在本小区内的信干比，再根据信干比数值大小对其进行降序排列用于指导新建家庭基站的资源配置。所属方法包括下列操作步骤 (1)执行初始化操作设置系统参数和获取资源配置所需的邻区信息； (2)预测本小区的干扰，根据系统设置的干扰门限值，计算每个PRB的发射功率下限； (3)预测每个邻区的干扰，根据每个邻区的干扰门限值，计算每个PRB的发射功率上限； (4)综合上述两个步骤计算得到的每个PRB在本小区的发射功率下限与发射功率上限，筛选可用的PRB并确定其发射功率； (5)基于可用的PRB的发射功率，计算该可用的PRB在本小区内的信干比，再将这些可用的PRB按照其信干比数值的大小降序排列，即对可用的PRB执行优先级排序； (6)家庭基站根据本小区所需要的PRB数量，按照优先级排序依次选择相应数量的可用的PRB，生成本小区的相关信息表本地家庭基站的PRB占用表、本地家庭基站的PRB 发射功率表和本地家庭基站的干扰门限表，同时更新邻区的干扰门限表。本专利技术方法的创新之处是引入邻区干扰预测的概念每个家庭基站建立干扰门限表，它包含该家庭基站所占用的PRB上所容忍的最大干扰门限值。当新的家庭基站建立时，可通过与邻区的信息交互获得该干扰门限表信息，同时通过预测共用PRB后，对邻区产生的干扰必须小于该门限表的相应要求，从而求得相应PRB上的发射功率上限，再将该限制条件作为仅考虑本小区干扰的传统PRB选择方案的附加条件，就实现了同时兼顾本小区和邻区通信性能下的PRB优先级排序技术方案。附图说明 图1是本专利技术的操作步骤流程图。图2是本专利技术家庭基站的方法中初始化操作步骤流程图。图3是本地家庭基站的PRB占用表的示意图。图4是本地家庭基站的PRB发射功率表的示意图。图5是本地家庭基站的干扰门限表的示意图。图6(A)、(B)分别是家庭基站场景实施例的三维场景与邻区概念示意图。图7是新建家庭基站与邻区间的平均信道增益表的示意图。图8是新建家庭基站获得邻区的PRB占用表的示意图。图9是新建家庭基站获得邻区的PRB发射功率表的示意图。图10是新建家庭基站获得邻区的干扰门限表的示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细描述。众所周知，在LTE-A通信系统中，频率资源的分配单位是物理资源块PRB，即每个 PRB在时域上占用一个时隙，即0. 5ms ；而在频域上占用12个子载波，共计ISOWiz。本专利技术是新建的家庭基站首先预测其占用每个PRB后，对本小区和邻区产生的干扰，再综合考虑本小区及邻区所允许的最大干扰门限，筛选和判断每个PRB是否可用，以及在可用的PRB基础上求得其相应的发射功率；然后基于这些可用的PRB的发射功率，计算其在本小区内的信干比，再根据信干比数值，对其进行由大到小的降序排列，即对可用的PRB执行优先级排序，用于指导新建家庭基站的资源配置。下面参见图1，介绍本专利技术方法的各个具体操作步骤 步骤1，新建家庭基站执行初始化操作设置系统参数和获取资源配置所需的邻区信息。该步骤1包括下列操作内容(参见图2所示) (11)家庭基站开机，首先工作于终端模式，通过接入周围邻区，获得各邻区的PRB 占用表、各邻区的PRB发射功率表和各邻区的干扰门限表。其中，各邻区的PRB占用表(参见图8)中的字符用于记录家庭基站所在小区的每个邻区占用序号为k的PRB的情况，其表达式为 t [1邻区j占用序号为Α的PRB [_] ^lo邻区j未占用序号誦PRB ,式中，自然数上标k和下标]_分别为^序号和家庭基站所在小区的邻区序号，k的最大值、即可用的PRB总数为K，j为邻区集合N中的某个邻区序号。邻区的PRB发射功率表(参见图9)中的字符乂用于记录序号为j的邻区在序号为k的PRB上的发射功率。邻区的干扰门限表(参见图10)中的干扰门限值Zmax)用于记录序号为j的邻区在序号为k的PRB上能够容忍的最大干扰门限。(12)家庭基站工作于基站模式，设置下述系统参数可用的PRB总数K、每个PRB 的信干比下限STRmin和每个PRB的最大发射功率Pmax。(13)家庭基站根据步骤(11)中各邻区的PRB占用情况，优先选择剩余的空闲 PRB，并以其最大发射功率Pmax暂时服务当前小区的终端。(14)家庭基站根据设定时间内各个终端上报的测量参数进行统计，获得本小区内的平均信道增益g，以及本小区与邻区j之间的平均信道增益&。(15)家庭基站结束初始化操本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种家庭基站的资源配置方法，其特征在于：家庭基站首先预测其占用每个物理资源块ＰＲＢ后对本小区和邻区产生的干扰，再综合考虑本小区及邻区所允许的最大干扰门限，判断每个ＰＲＢ是否可用，以及在可用的ＰＲＢ基础上求得其相应的发射功率；然后基于这些可用的ＰＲＢ发射功率，计算其在本小区内的信干比，再根据信干比数值大小对其进行降序排列，用于指导新建家庭基站的资源配置。

【技术特征摘要】
1.一种家庭基站的资源配置方法，其特征在于家庭基站首先预测其占用每个物理资源块PRB后对本小区和邻区产生的干扰，再综合考虑本小区及邻区所允许的最大干扰门限，判断每个PRB是否可用，以及在可用的PRB基础上求得其相应的发射功率；然后基于这些可用的PRB发射功率，计算其在本小区内的信干比，再根据信干比数值大小对其进行降序排列，用于指导新建家庭基站的资源配置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所属方法包括下列操作步骤(1)执行初始化操作设置系统参数和获取资源配置所需的邻区信息；(2)预测本小区的干扰，根据系统设置的干扰门限值，计算每个PRB的发射功率下限；(3)预测每个邻区的干扰，根据每个邻区的干扰门限值，计算每个PRB的发射功率上限；(4)综合上述两个步骤计算得到的每个PRB在本小区的发射功率下限与发射功率上限，选择可用的PRB并确定其发射功率；(5)基于可用的PRB的发射功率，计算该可用的PRB在本小区内的信干比，再将这些可用的PRB按照其信干比数值的大小降序排列，即对可用的PRB执行优先级排序；(6)家庭基站根据本小区所需要的PRB数量，按照优先级排序依次选择相应数量的可用的PRB，生成本小区的下述信息表本地家庭基站的PRB占用表、本地家庭基站的PRB发射功率表和本地家庭基站的干扰门限表，同时更新邻区的干扰门限表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤(1)包括下列操作内容(11)家庭基站开机，首先工作于终端模式，通过接入周围邻区，获得各邻区的PRB占用表、各邻区的PRB发射功率表和各邻区的干扰门限表；(12)家庭基站工作于基站模式，设置下述系统参数可用的PRB总数K、每个PRB的信干比下限SIRmin和每个PRB的最大发射功率Pmax ；(13)家庭基站根据步骤(11)中各邻区的PRB占用情况，优先选择剩余的空闲PRB，并以其最大发射功率Pmax暂时服务当前小区的终端；(14)家庭基站根据设定时间内各个终端上报的测量参数进行统计，获得本小区内的平均信道增益，以及本小区与邻区间的平均信道增益。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述各邻区的PRB占用表中的字符用于记录家庭基站所在小区的每个邻区占用序号为k的PRB的情况，其表达式为t [1邻区j占用序号为Α的PRB Pi =|0邻区j未占用序号为^prb ’趴k ^PTfe JPRB基站所在小区的邻区序号，k的最大值、即可用的PRB总数为K，j为邻区集合N中的某个邻区序号；所述邻区的PRB发射功率表中的字符K用于记录序号为j的邻区在序号为k的PRB上的发射功率；所述邻区的干扰门限值用于记录序号为j的邻区在序号为k的PRB上能够容忍的最大干扰门限。5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于所述步骤( 包括下列操作内容 (21)家庭基站依序轮询每个PRB 即通过预测占用每个PRB后，对本小区产生的干扰，以求得对应PRB的发射功率下限、即每个PRB发射功率最小值；(22)以序号为k的PRB的发射功率pk为自变量，按照下述公式计算每个PRB在本小区内的信干比SIRk值，式中，g为本小区的平均信道增益，&为邻区j与本小区之间的平均信道增益，片为序号为k的PRB在邻区j的发射功率，N为本小区的所有邻区的集合或总数；(23)根据初始设置的每个PRB的信干比下限SIRmin，结合步骤02)中的信干比计算公 k pkg式，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭木根，陈华，王文博，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11