專利名稱：一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正交頻分復(fù)用(Orthogonal Fre-quency DivisionMultiplexing，OFDM)系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
OFDM技術(shù)作為一種無線通信系統(tǒng)的高速傳輸技術(shù)在20世紀(jì)60年代被提出，近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，該系統(tǒng)已在多種通信標(biāo)準(zhǔn)中得到應(yīng)用，如IEEE 802.16系列標(biāo)準(zhǔn)、3GPP長期演進(jìn)(Long-Term Evolution，LTE)等。
正交頻分復(fù)用多址接入(OFDMA)系統(tǒng)是基于OFDM技術(shù)的多址接入通信系統(tǒng)。在OFDMA系統(tǒng)中，一個(gè)無線載波被分為多個(gè)相互正交的子載波，所有的可用子載波又被劃分為子信道，根據(jù)劃分方法不同，子信道可以含有一個(gè)或多個(gè)子載波。上述的子信道是資源分配和調(diào)度的單位，不同的子信道可以在同一時(shí)間內(nèi)分配給不同的用戶。
和其他蜂窩通信系統(tǒng)一樣，OFDMA系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)也需要確定頻率復(fù)用模式，并進(jìn)行頻率規(guī)劃，其中 頻率復(fù)用是基于無線電波傳播路徑損耗特性來實(shí)現(xiàn)的，其單位為載波。當(dāng)兩個(gè)基站之間距離足夠遠(yuǎn)，那么用于一個(gè)基站的載波頻率可以被另一個(gè)基站的載波頻率復(fù)用，從而提高了頻譜效率。每個(gè)基站覆蓋的區(qū)域稱為蜂窩，使用相同頻率的蜂窩小區(qū)稱為同頻小區(qū)。這些同頻小區(qū)之間的距離D稱為頻率復(fù)用距離。在設(shè)計(jì)中，頻率復(fù)用距離D必須足夠遠(yuǎn)，以使同子信道干擾電平足夠低，從而保證覆蓋質(zhì)量。
頻率規(guī)劃的基本單位是小區(qū)簇，以簇為單位在覆蓋區(qū)域內(nèi)進(jìn)行頻率復(fù)用。簇是一組N個(gè)小區(qū)的集合，這N個(gè)小區(qū)使用了全部可用的頻譜資源，但各小區(qū)工作頻率卻不同，簇內(nèi)各小區(qū)分布方式和頻率分配方案決定了頻率復(fù)用模式。
在OFDMA系統(tǒng)中，單個(gè)載波信道由多個(gè)相互正交的子載波組成，子載波分組形成子信道?；谧有诺赖恼{(diào)度，并控制小區(qū)間干擾，OFDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了距離為1的頻率復(fù)用。這種方式下每簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)N為1。
OFDMA系統(tǒng)可用單載波進(jìn)行組網(wǎng)，此時(shí)，OFDMA系統(tǒng)需要合理進(jìn)行子載波和子信道管理、調(diào)度。目前大多通過小區(qū)內(nèi)子載波或子信道的載干比C/I來確定使用哪個(gè)子載波或哪組子信道，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的子載波和子信道的調(diào)度、管理非常復(fù)雜，也由此使網(wǎng)絡(luò)子載波、子信道的管理、調(diào)度效果受到極大影響。
對(duì)于OFDMA系統(tǒng)而言，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不同階段、不同區(qū)域、不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)覆蓋和容量的要求是變化的。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，用戶不同，容量要求不大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要重點(diǎn)考慮覆蓋質(zhì)量；隨著用戶的增加，網(wǎng)絡(luò)容量要求逐步提高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要制定此時(shí)的容量提升措施；在業(yè)務(wù)量不高的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要重點(diǎn)考慮容量，在高業(yè)務(wù)量區(qū)域，規(guī)劃中還需要保障高容量；在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量不高時(shí)，需要考慮覆蓋質(zhì)量；在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量大時(shí)，需要保證網(wǎng)絡(luò)容量；顯然上述的網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋要求的變化對(duì)OFDMA系統(tǒng)的規(guī)劃提出了更高的要求。
目前OFDMA系統(tǒng)單載波組網(wǎng)時(shí)還沒有有效地處理網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋動(dòng)態(tài)變化，其主要缺點(diǎn)如下 (1)缺乏整體規(guī)劃，子載波、子信道調(diào)度管理復(fù)雜度高； (2)對(duì)覆蓋與容量的動(dòng)態(tài)變化適應(yīng)性較弱，沒有相應(yīng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃措施。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法，使得OFDMA系統(tǒng)頻率規(guī)劃對(duì)覆蓋與容量的動(dòng)態(tài)變化適應(yīng)性。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法，包括 (a)確定簇內(nèi)的基站數(shù)N，每個(gè)基站分成S個(gè)扇區(qū)； (b)確定簇內(nèi)每個(gè)扇區(qū)復(fù)用的N個(gè)子信道組，并確定上述的子信道組在對(duì)應(yīng)扇區(qū)的優(yōu)先級(jí)，且同一基站不同扇區(qū)內(nèi)的相同子信道組的優(yōu)先級(jí)不同； (c)根據(jù)各個(gè)扇區(qū)的實(shí)際業(yè)務(wù)量，按照優(yōu)先級(jí)高低順序分配可以使用的子信道組。
進(jìn)一步地，所述的子信道組是這樣劃分的 當(dāng)所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中，子信道總數(shù)為M，將所述的M個(gè)子信道平均分成N×S組子信道組，所述的每個(gè)子信道組內(nèi)的子信道數(shù)L為
進(jìn)一步地，所述的步驟(b)中確定簇內(nèi)每個(gè)扇區(qū)復(fù)用的N個(gè)子信道組是這樣實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)簇內(nèi)的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)為0時(shí)，按照如下方法進(jìn)行分配 為簇內(nèi)各個(gè)扇區(qū)分別分配一組互不相同的子信道組； 當(dāng)簇內(nèi)的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)小于N時(shí)，按照如下方法進(jìn)行分配 第i基站(1≤i≤N)中的各扇區(qū)分別復(fù)用第h基站(1≤h≤N，h≠i，且第h基站子信道組從未被復(fù)用到第i基站)相同編號(hào)的扇區(qū)已經(jīng)分配的子信道組。
進(jìn)一步地，所述的步驟(b)中子信道組在對(duì)應(yīng)扇區(qū)的優(yōu)先級(jí)是按照分配給扇區(qū)的子信道組的先后順序確定的。
進(jìn)一步地，所述的步驟(c)進(jìn)一步包括 對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道的使用順序?yàn)殡S機(jī)使用或者按照預(yù)定的子信道編號(hào)順序。
進(jìn)一步地，在步驟(c)之后還進(jìn)一步地包括 (d)當(dāng)一個(gè)扇區(qū)子信道組不足以提供數(shù)據(jù)傳輸容量，而其他扇區(qū)中還存在與上述被使用的子信道組中最低優(yōu)先級(jí)相同的子信道組空閑時(shí)，調(diào)用上述空閑的子信道組，所述的被調(diào)用子信道組優(yōu)先級(jí)不變，但設(shè)置于本扇區(qū)相同優(yōu)先級(jí)的子信道組之后使用。
更進(jìn)一步地，在步驟(d)之后還進(jìn)一步地包括 (e)按照距基站的遠(yuǎn)近，將各扇區(qū)劃分為與本扇區(qū)實(shí)際在用的子信道組數(shù)量相同的多個(gè)覆蓋區(qū)域，將各個(gè)扇區(qū)內(nèi)正在使用的子信道組，按照優(yōu)先級(jí)的高低排序，從外到內(nèi)依次分配覆蓋區(qū)域。
更進(jìn)一步地，對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道覆蓋范圍采用這樣的方法各個(gè)子信道覆蓋相同的區(qū)域。
更進(jìn)一步地，對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道覆蓋范圍采用這樣的方法 在覆蓋區(qū)域內(nèi)根據(jù)業(yè)務(wù)量大小和距基站遠(yuǎn)近進(jìn)一步劃分子區(qū)域，根據(jù)實(shí)際使用的優(yōu)先級(jí)分配子區(qū)域。
進(jìn)一步地，根據(jù)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)幀中不同組成部分的不同要求，對(duì)這些部分分別進(jìn)行單獨(dú)的子信道規(guī)劃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的方法可以根據(jù)容量、覆蓋的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行子信道規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了子信道的動(dòng)態(tài)規(guī)劃，并且實(shí)現(xiàn)方法簡單，業(yè)務(wù)和容量變化時(shí)不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新配置。



圖1是本發(fā)明實(shí)施例中OFDMA系統(tǒng)(N＝4，S＝3)的頻率復(fù)用模式圖； 圖2是圖1所示系統(tǒng)中每扇區(qū)分配1組子信道組的示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中每扇區(qū)分配2組子信道組的示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中每扇區(qū)分配4組子信道組的示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中每扇區(qū)實(shí)際分配的子信道組示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中同一基站高業(yè)務(wù)量扇區(qū)向一個(gè)相鄰低業(yè)務(wù)量扇區(qū)臨時(shí)借用一組子信道組示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中同一基站高業(yè)務(wù)量扇區(qū)向兩個(gè)相鄰低業(yè)務(wù)量扇區(qū)臨時(shí)分別借用一組子信道組示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中基站各扇區(qū)均使用一組子信道組時(shí)，子信道組覆蓋范圍的分配示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例中基站各扇區(qū)均使用兩組子信道組時(shí)，子信道組覆蓋范圍的分配示意圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例中基站各扇區(qū)均使用三組子信道組時(shí)，子信道組覆蓋范圍的分配示意圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中基站各扇區(qū)均使用四組子信道組時(shí)，子信道組覆蓋范圍的分配示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地介紹，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
如圖1所示為一個(gè)OFDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用模式圖，圖中有4個(gè)簇，分別記為A、B、C、D；、每個(gè)簇內(nèi)有4個(gè)基站，即N＝4，分別記為B1、B2、B3、B4，每個(gè)基站里有3個(gè)扇區(qū)，即S＝3，分別記為Si，1、Si，2、Si，3(1≤i≤4)；該系統(tǒng)進(jìn)行頻率規(guī)劃的方法如下 一、對(duì)簇內(nèi)基站各扇區(qū)進(jìn)行第1組子信道組的分配，并設(shè)置其優(yōu)先級(jí)。
每個(gè)扇區(qū)分配第1組子信道，則需將上述可用頻譜資源分成N×S＝12組子信道組，并進(jìn)行編號(hào)，分別為1，2，……，12。將上述子信道組按照編號(hào)進(jìn)行分配，結(jié)果如表1所示
表1第1組子信道組分配表 從表1中可以發(fā)現(xiàn)，這是一種傳統(tǒng)(4個(gè)基站×3個(gè)扇區(qū))的復(fù)用模式，每個(gè)扇區(qū)分配1組子信道組，所有扇區(qū)間子信道組均不重復(fù)。同一基站的各扇區(qū)間的子信道組號(hào)相差4。設(shè)定本次分配的各組子信道組的優(yōu)先級(jí)別為最高級(jí)，記做1級(jí)。此時(shí)，子信道組的分配示意圖如圖2所示。
二、在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行第2組子信道組的分配，并設(shè)置其優(yōu)先級(jí)。
對(duì)每個(gè)扇區(qū)進(jìn)行第2組子信道進(jìn)行分配，分配方法為
由于，第2組子信道組是第1組子信道組在本簇內(nèi)的二次復(fù)用，復(fù)用距離低于第1組，使用優(yōu)先級(jí)排在第1組之后。每扇區(qū)2組子信道組的復(fù)用模式見表2，扇區(qū)內(nèi)子信道組按優(yōu)先級(jí)排序，以“/”分隔，此次子信道的分配示意圖如圖3所示。

表2每扇區(qū)2組子信道組分配表 三、在小區(qū)內(nèi)進(jìn)行第3，4組子信道組的分配，并設(shè)置其優(yōu)先級(jí)。
對(duì)每個(gè)扇區(qū)進(jìn)行第3、4組子信道組分配，分配方法為
由于，第3、4組子信道組是第1、2組子信道組在本簇內(nèi)的再次復(fù)用，復(fù)用距離低于第1、2組，使用優(yōu)先級(jí)排在第1、2組之后，第4組優(yōu)先級(jí)低于第3組。此次子信道組的分配結(jié)果如表3所示。復(fù)用完畢后，每扇區(qū)有4組可用的子信道，各個(gè)扇區(qū)的子信道組分配示意圖如圖4所示，扇區(qū)內(nèi)載波按優(yōu)先級(jí)排序，以“/”分隔
表3每扇區(qū)3、4組子信道組分配表 從表3可以看出，各基站同一扇區(qū)號(hào)分配的4組子信道組相同，但使用優(yōu)先級(jí)排序不同。如果同一扇區(qū)內(nèi)的各組子信道組沒有使用次序，完全隨機(jī)使用，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的子信道組重疊，增加了干擾程度。而由于上述的分配方法中，引入了優(yōu)先級(jí)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)用程度隨容量動(dòng)態(tài)變化而變化，降低了干擾程度。
四、根據(jù)各個(gè)扇區(qū)的業(yè)務(wù)量大小需要，按照子信道組的優(yōu)先級(jí)順序逐步分配子信道組。
說明一點(diǎn)在本步驟中，對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道使用順序可以為以下兩種方法，(1)隨機(jī)使用；(2)按照子信道的編號(hào)由大到小或者由小到大的順序使用。上述的使用順序預(yù)先設(shè)定。
通過上述的描述可以知道在OFDMA系統(tǒng)的頻率規(guī)劃方法中，由于子信道組的分配是按照優(yōu)先級(jí)順序來進(jìn)行的，不同扇區(qū)內(nèi)的相同子信道組號(hào)的優(yōu)先級(jí)不同，從而不同扇區(qū)內(nèi)的基站使用的載波頻率相同的概率大為降低，能夠有效減少同頻干擾程度，既適應(yīng)業(yè)務(wù)量變化的需求，又能保證覆蓋質(zhì)量。
在上述的實(shí)施例中，是對(duì)簇內(nèi)基站數(shù)N＝4、扇區(qū)數(shù)S＝3的OFDMA系統(tǒng)的頻率規(guī)劃方法，該方法可以推廣應(yīng)用于任意簇內(nèi)基站數(shù)為N、扇區(qū)數(shù)為S的OFDMA系統(tǒng)頻率規(guī)劃。需要說明的一點(diǎn)是在對(duì)簇內(nèi)基站各扇區(qū)間進(jìn)行子信道組的分配需要多次重復(fù)進(jìn)行，直至各扇區(qū)內(nèi)分配的子信道組數(shù)為N為止，且扇區(qū)內(nèi)新分配的子信道組是這樣確定的當(dāng)每個(gè)基站的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)為0時(shí)，為每個(gè)基站的各個(gè)扇區(qū)分別分配一組互不相同的子信道組；當(dāng)每個(gè)基站的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)小于N時(shí)，按照如下方法進(jìn)行分配第i基站(1≤i≤N)中的各扇區(qū)分別復(fù)用第h基站(1≤h≤N，h≠i，且第h基站子信道組從未被復(fù)用到第i基站)相同編號(hào)的扇區(qū)已經(jīng)分配的子信道組。新復(fù)用的子信道組間的優(yōu)先級(jí)排序不變，但優(yōu)先級(jí)排在已分配的那些子信道組之后。在進(jìn)行子信道組分配時(shí)，如果遇到新分配的子信道組與已分配的子信道組重復(fù)，則不再將該子信道組加入到此次分配給扇區(qū)的子信道組中。
再說明一點(diǎn)其他實(shí)施例中，如果在任意簇內(nèi)基站數(shù)為N、扇區(qū)數(shù)為S的OFDMA系統(tǒng)中，子信道數(shù)為M，記為SC1，SC2，...，SCM，將M個(gè)子信道平均分成N×S組，則每個(gè)子信道組內(nèi)的子信道數(shù)L為


表示不大于x的最大整數(shù)，按照1、2、...、N×S進(jìn)行子信道組編號(hào)，子信道組i＝{SC(i-1}×L+1，SC(i-1}×L+2，...，SCi×L}，(1≤i≤N×S)。由此，還有M-L×N×S個(gè)子信道沒有被分配到子信道組中，這些子信道可以用于高業(yè)務(wù)量基站擴(kuò)容、室內(nèi)覆蓋或其它用途。
在上述的頻率規(guī)劃方法中，還可以進(jìn)一步地增加其他輔助方法，使得該頻率規(guī)劃方法的適用范圍更為廣泛，效果更好。
(一)同一基站各扇區(qū)間子信道組的臨時(shí)借用 如圖5所示，當(dāng)某基站的扇區(qū)1業(yè)務(wù)量較大時(shí)，扇區(qū)1使用2組子信道組，子信道組編號(hào)為1/2，此時(shí)扇區(qū)2和扇區(qū)3的業(yè)務(wù)量較小，只使用1組子信道組，其中扇區(qū)2使用編號(hào)為5的子信道組，扇區(qū)3使用編號(hào)為9的子信道組。
當(dāng)扇區(qū)1的業(yè)務(wù)量逐漸增加，需要增加第3組子信道組時(shí)，如果其它兩個(gè)扇區(qū)業(yè)務(wù)量變化不明顯，按照上述的頻率規(guī)劃方法，應(yīng)該啟用第3優(yōu)先級(jí)子信道組3。但鑒于扇區(qū)2和扇區(qū)3中第2優(yōu)先級(jí)的子信道組6和10均未被使用，而使用第2優(yōu)先級(jí)的子信道組帶來的干擾程度要低于使用第3優(yōu)先級(jí)子信道組。因而此時(shí)扇區(qū)1可以向扇區(qū)2臨時(shí)借用第2優(yōu)先級(jí)空閑子信道組6，此時(shí)該基站的子信道組分配示意圖如圖6所示。
當(dāng)扇區(qū)1的業(yè)務(wù)量繼續(xù)增加，需要增加第4組子信道組時(shí)，如果其它兩個(gè)扇區(qū)業(yè)務(wù)量仍然變化不明顯，則此時(shí)扇區(qū)1可以向扇區(qū)3臨時(shí)借用第2優(yōu)先級(jí)空閑子信道組10，此時(shí)該基站的子信道組分配示意圖如圖7所示。
根據(jù)上述的實(shí)現(xiàn)方法描述可以知道，子信道組優(yōu)先級(jí)的引入實(shí)現(xiàn)了復(fù)用度隨容量動(dòng)態(tài)變化，適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)容量的動(dòng)態(tài)變化，而子信道組的臨時(shí)借用方法則增強(qiáng)了對(duì)基站內(nèi)不同扇區(qū)間容量分布不均勻的適應(yīng)能力，以及扇區(qū)業(yè)務(wù)劇烈變化的適應(yīng)能力。
(二)子信道組覆蓋范圍的動(dòng)態(tài)分配 由于各個(gè)扇區(qū)內(nèi)不同優(yōu)先級(jí)子信道組的復(fù)用度不同、干擾程度也不一樣。因而為了提高低優(yōu)先級(jí)子信道組的復(fù)用距離，還可以對(duì)子信道組覆蓋范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。
根據(jù)本扇區(qū)內(nèi)正在使用的子信道組數(shù)n以及距基站的距離，可以將本扇區(qū)劃分為與本扇區(qū)實(shí)際在用的子信道組數(shù)量相同的n個(gè)帶形區(qū)域，且按優(yōu)先級(jí)從高到低排序，依次從外到內(nèi)分配覆蓋區(qū)域，高優(yōu)先級(jí)的子信道組覆蓋扇區(qū)的外圈區(qū)域，低優(yōu)先級(jí)的子信道組覆蓋扇區(qū)內(nèi)圈區(qū)域。低優(yōu)先級(jí)子信道組的復(fù)用距離小，分配近距離覆蓋區(qū)域，減小了工作功率，降低了干擾程度，提升了覆蓋質(zhì)量。
對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道覆蓋范圍設(shè)置有兩種方法(1)同覆蓋范圍法，即各子信道覆蓋相同的區(qū)域；(2)不同覆蓋范圍法，即在覆蓋區(qū)域內(nèi)按距基站遠(yuǎn)近進(jìn)一步劃分子區(qū)域，根據(jù)實(shí)際使用的優(yōu)先級(jí)分配子區(qū)域。
當(dāng)業(yè)務(wù)量變化，需要調(diào)整子信道組使用數(shù)時(shí)，再相應(yīng)地調(diào)整使用子信道組的覆蓋區(qū)域。
以下結(jié)合上述N＝4、S＝3的系統(tǒng)中基站1為例進(jìn)一步說明覆蓋范圍如何動(dòng)態(tài)調(diào)整的 如圖8所示，根據(jù)業(yè)務(wù)量需要，基站各扇區(qū)均使用一組子信道組，此時(shí)覆蓋范圍是整個(gè)扇區(qū)； 如圖9所示，根據(jù)業(yè)務(wù)量需要，基站各扇區(qū)均需要使用兩組子信道組，每個(gè)扇區(qū)也分為內(nèi)、外兩部分區(qū)域。高優(yōu)先級(jí)子信道組1、5、9覆蓋各自扇區(qū)外部區(qū)域，低優(yōu)先級(jí)子信道組2、6、10覆蓋各自扇區(qū)外部區(qū)域； 如圖10所示，根據(jù)業(yè)務(wù)量需要，基站各扇區(qū)均需要使用三組子信道組，每個(gè)扇區(qū)相應(yīng)的分為內(nèi)、中、外三部分區(qū)域。高優(yōu)先級(jí)子信道組1、5、9覆蓋各自扇區(qū)外部區(qū)域，第2優(yōu)先級(jí)子信道組2、6、10覆蓋各自扇區(qū)中部區(qū)域，第3優(yōu)先級(jí)子信道組3、7、11覆蓋各自扇區(qū)內(nèi)部區(qū)域； 如圖11所示，根據(jù)業(yè)務(wù)量需要，各扇區(qū)均使用四組子信道組，每個(gè)扇區(qū)按距基站距離分四部分區(qū)域，相應(yīng)地分給不同優(yōu)先級(jí)的子信道組。
需要指出的一點(diǎn)是本發(fā)明的實(shí)施例是以O(shè)FDMA為例進(jìn)行說明的，但本發(fā)明的方法同樣適用于其他的OFDM系統(tǒng)。
從上述的實(shí)施例可以看出，本發(fā)明所提供的OFDMA系統(tǒng)規(guī)劃方法支持子信道組復(fù)用程度隨系統(tǒng)容量的動(dòng)態(tài)變化、同頻干擾較小，并且實(shí)現(xiàn)簡單，對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言，頻率的規(guī)劃可以一步實(shí)現(xiàn)，對(duì)覆蓋與容量的動(dòng)態(tài)變化適應(yīng)性較強(qiáng)，在該網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和容量發(fā)生變化時(shí)不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新配置。
對(duì)于本發(fā)明還需要說明的一點(diǎn)是OFDMA幀分為上行幀、下行幀，每個(gè)方向的幀可分為用戶數(shù)據(jù)符號(hào)和系統(tǒng)開銷符號(hào)兩部分，系統(tǒng)開銷符號(hào)又可進(jìn)一步細(xì)分。例如，IEEE 802.16e OFDMA下行幀由長前導(dǎo)Preamble、FCH、DL-MAP、UL-MAP、下行突發(fā)DL Burst組成，其中下行突發(fā)DL Burst用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，其它部分均屬于系統(tǒng)開銷；IEEE 802.16e OFDMA上行幀由測(cè)距Ranging子信道、上行突發(fā)DL Burst等部分組成，其中下行突發(fā)DL Burst用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，其它部分均屬于系統(tǒng)開銷。
在OFDMA系統(tǒng)中子信道的上行用戶數(shù)據(jù)符號(hào)、下行用戶數(shù)據(jù)符號(hào)可采用相同或不同的子信道規(guī)劃方式，系統(tǒng)開銷的各個(gè)部分根據(jù)用途也可分別采用不同的子信道規(guī)劃方式，也就是說根據(jù)OFDMA系統(tǒng)幀中不同組成部分的不同要求，對(duì)這些部分可以按照本發(fā)明所提出的方法分別進(jìn)行單獨(dú)的子信道規(guī)劃。
權(quán)利要求
1.一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法，包括
(a)確定簇內(nèi)的基站數(shù)N，每個(gè)基站分成S個(gè)扇區(qū)；
(b)確定簇內(nèi)每個(gè)扇區(qū)復(fù)用的N個(gè)子信道組，并確定上述的子信道組在對(duì)應(yīng)扇區(qū)的優(yōu)先級(jí)，且同一基站不同扇區(qū)內(nèi)的相同子信道組的優(yōu)先級(jí)不同；
(c)根據(jù)各個(gè)扇區(qū)的實(shí)際業(yè)務(wù)量，按照優(yōu)先級(jí)高低順序分配可以使用的子信道組。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的子信道組是這樣劃分的
當(dāng)所述正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中，子信道總數(shù)為M，將所述的M個(gè)子信道平均分成N×S組子信道組，所述的每個(gè)子信道組內(nèi)的子信道數(shù)L為
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(b)中確定簇內(nèi)每個(gè)扇區(qū)復(fù)用的N個(gè)子信道組是這樣實(shí)現(xiàn)的
當(dāng)簇內(nèi)的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)為0時(shí)，按照如下方法進(jìn)行分配
為簇內(nèi)各個(gè)扇區(qū)分別分配一組互不相同的子信道組；
當(dāng)簇內(nèi)的各個(gè)扇區(qū)中已經(jīng)分配的子信道組數(shù)小于N時(shí)，按照如下方法進(jìn)行分配
第i基站(1≤i≤N)中的各扇區(qū)分別復(fù)用第h基站(1≤h≤N，h≠i，且第h基站子信道組從未被復(fù)用到第i基站)相同編號(hào)的扇區(qū)已經(jīng)分配的子信道組。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(b)中子信道組在對(duì)應(yīng)扇區(qū)的優(yōu)先級(jí)是按照分配給扇區(qū)的子信道組的先后順序確定的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟(c)進(jìn)一步包括
對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道的使用順序?yàn)殡S機(jī)使用或者按照預(yù)定的子信道編號(hào)順序。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(c)之后還進(jìn)一步地包括
(d)當(dāng)一個(gè)扇區(qū)子信道組不足以提供數(shù)據(jù)傳輸容量，而其他扇區(qū)中還存在與上述被使用的子信道組中最低優(yōu)先級(jí)相同的子信道組空閑時(shí)，調(diào)用上述空閑的子信道組，所述的被調(diào)用子信道組優(yōu)先級(jí)不變，但設(shè)置于本扇區(qū)相同優(yōu)先級(jí)的子信道組之后使用。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟(d)之后還進(jìn)一步地包括
(e)按照距基站的遠(yuǎn)近，將各扇區(qū)劃分為與本扇區(qū)實(shí)際在用的子信道組數(shù)量相同的多個(gè)覆蓋區(qū)域，將各個(gè)扇區(qū)內(nèi)正在使用的子信道組，按照優(yōu)先級(jí)的高低排序，從外到內(nèi)依次分配覆蓋區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道覆蓋范圍采用這樣的方法各個(gè)子信道覆蓋相同的區(qū)域。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對(duì)于同一子信道組內(nèi)的子信道覆蓋范圍采用這樣的方法
在覆蓋區(qū)域內(nèi)根據(jù)業(yè)務(wù)量大小和距基站遠(yuǎn)近進(jìn)一步劃分子區(qū)域，根據(jù)實(shí)際使用的優(yōu)先級(jí)分配子區(qū)域。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)正交頻分復(fù)用系統(tǒng)幀中不同組成部分的不同要求，對(duì)這些部分分別進(jìn)行單獨(dú)的子信道規(guī)劃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種正交頻分復(fù)用系統(tǒng)子信道規(guī)劃方法，包括(a)確定簇內(nèi)的基站數(shù)N，每個(gè)基站分成S個(gè)扇區(qū)；(b)確定簇內(nèi)每個(gè)扇區(qū)復(fù)用的N個(gè)子信道組，并確定上述的子信道組在對(duì)應(yīng)扇區(qū)的優(yōu)先級(jí)，且同一基站不同扇區(qū)內(nèi)的相同子信道組的優(yōu)先級(jí)不同；(c)根據(jù)各個(gè)扇區(qū)的實(shí)際業(yè)務(wù)量，按照優(yōu)先級(jí)高低順序分配可以使用的子信道組。本發(fā)明所提出的方法可以根據(jù)容量、覆蓋的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行子信道規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了子信道的動(dòng)態(tài)規(guī)劃，并且實(shí)現(xiàn)方法簡單，業(yè)務(wù)和容量變化時(shí)不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新配置。
文檔編號(hào)H04Q7/36GK101207892SQ200610168708
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者孟德香, 耿學(xué)峰, 徐小超, 潘尚斌, 鵬 高, 杜雪濤 申請(qǐng)人:中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司, 中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司