專利名稱：一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域的正交頻分復(fù)用技術(shù)，特別是涉及一種軟頻率 復(fù)用的子載波優(yōu)化方法及裝置。
技術(shù)背景作為新一代無線通信系統(tǒng)的首選傳輸技術(shù)，OFDM (正交頻分復(fù)用)技 術(shù)比CDMA (碼分多址)技術(shù)更好地解決了小區(qū)內(nèi)干擾的問題。但是作為代 價(jià)，OFDM系統(tǒng)帶來的小區(qū)間干擾的問題可能比CDMA系統(tǒng)更加嚴(yán)重。軟頻 率復(fù)用技術(shù)就是用于解決小區(qū)間干擾的一種重要方法。該技術(shù)將OFDM系統(tǒng) 所有子載波劃分成m組，不同的相鄰小區(qū)選擇不同組的子載波作為本小區(qū)的 主子載波，其他子載波作為本小區(qū)的副子載波，再對(duì)各小區(qū)的主子載波和副 子載波設(shè)置不同的發(fā)射功率門限，且主子載波的發(fā)射功率門限高于副子載波 的發(fā)射功率門限，以主子載波的覆蓋范圍確定小區(qū)邊界。圖l為OFDM技術(shù) 中小區(qū)的子載波覆蓋范圍示意圖，如圖1所示，從小區(qū)中央到小區(qū)邊緣分配 的是主子載波(三種不同底紋所示)，它可以覆蓋整個(gè)小區(qū)的范圍；空白區(qū)域 分配的是副子載波，它只覆蓋小區(qū)的內(nèi)部。這樣，對(duì)于小區(qū)內(nèi)部，主要采用 較低功率的副子載波傳輸數(shù)據(jù)，由于離基站比較近，終端可以接收到本小區(qū) 清晰的信號(hào)，并且由于副子載波功率較小，相鄰小區(qū)之間的干擾也比較??； 而在各相鄰小區(qū)邊緣區(qū)域均采用高功率主子載波傳輸數(shù)據(jù)，處于邊緣區(qū)域的 終端主要接收到的是不同相鄰小區(qū)的主子載波，由于不同相鄰小區(qū)的主子載 波不相重疊且為正交，因此相互干擾就會(huì)大大降低。雖然軟頻率復(fù)用技術(shù)從基本原理上降低了相鄰小區(qū)間的干擾，但副子載 波間的干擾依然是存在的?，F(xiàn)有技術(shù)沒有進(jìn)一步考慮如何通過優(yōu)化系統(tǒng)發(fā)射 功率和優(yōu)化子載波分配降低因副子載波造成的相鄰小區(qū)之間的干擾。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化方法及裝置，解決現(xiàn)有的軟頻率復(fù)用技術(shù)沒有進(jìn)一步考慮如何優(yōu)化系統(tǒng)的發(fā)射功率和優(yōu)化副子 載波的分配，不能進(jìn)一步降低因副子載波造成的相鄰小區(qū)之間干擾的技術(shù)問 題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化方法， 用于劃分有主子載波和副子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其中，包括如下步驟:步驟一，通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶使 用信息，根據(jù)所述用戶使用信息動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給副子載波區(qū)域的子載波數(shù)量， 以減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波數(shù)量；步驟二，通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布 信息，根據(jù)所述用戶分布信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，以降低在相鄰 小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波的發(fā)射功率。上述的方法，其中，在所述步驟一中，通過對(duì)副子載波進(jìn)行分組的方式， 使相鄰小區(qū)優(yōu)先使用不同分組的副子載波，從而減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)副子載 波的數(shù)量。上述的方法，其中，在所述步驟一之前還包括將正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的 所有子載波劃分成m組，各小區(qū)選擇與相鄰的小區(qū)不同的r組子載波作為本小區(qū)的主子載波，剩余的(m—nXr)組子載波作為本小區(qū)的副子載波，其中 n為能產(chǎn)生相互干擾的相鄰小區(qū)的數(shù)目，m、 n、 r均為自然數(shù)。 上述的方法，其中，所述步驟一包括步驟A，為每一小區(qū)分配[(m—nXr) /n]組相互正交的副子載波中的一 組作為首選副子載波集合C"其余的(m—[ (m—nXr) /n])組作為該小區(qū) 的備選副子載波集合C2;其中符號(hào)"[]"表示取整運(yùn)算；步驟B，通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶使 用信息，確定副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量變化情況，如果用戶增加則執(zhí)行步 驟C，如果用戶減少則執(zhí)行步驟F;步驟C，判斷首選副子載波集合C,中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行步 驟D，否則給副子載波區(qū)域分配集合Q中的首選副子載波，并轉(zhuǎn)步驟二；步驟D，判斷備選副子載波集合C2中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行步 驟E，否則給副子載波區(qū)域分配集合C2中備選副子載波，并轉(zhuǎn)步驟二；步驟E，獲取本小區(qū)主子載波使用狀況信息，判斷主子載波是否用完， 是則直接轉(zhuǎn)步驟二，否則為新增加的用戶分配主子載波，轉(zhuǎn)步驟二；步驟F，根據(jù)用戶的減少量，減少分配給用戶的備選副子載波，直到分 配給用戶的備選副子載波的數(shù)量為零。上述的方法，其中，所述步驟二包括步驟G，通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布 信息，獲取用戶相對(duì)于小區(qū)中心的位置分布；步驟H，根據(jù)所述用戶位置分布，調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，并轉(zhuǎn)步驟 一中的步驟B。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供了 一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化 裝置，用于劃分有主子載波和副子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其中，包括 子載波數(shù)量分配模塊，用于通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波 區(qū)域內(nèi)的用戶使用信息，根據(jù)所述用戶使用信息動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給副子載波區(qū) 域的子載波數(shù)量，以減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波數(shù)量；子載波功率調(diào)整 模塊，用于通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布 信息，根據(jù)所述用戶分布信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，以降低在相鄰 小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波的發(fā)射功率。上述的裝置，其中，所述子載波數(shù)量分配模塊通過對(duì)副子載波進(jìn)行分組 的方式，使相鄰小區(qū)優(yōu)先使用不同分組的副子載波，從而減少相鄰小區(qū)內(nèi)重 復(fù)副子載波的數(shù)量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于-本發(fā)明把相鄰小區(qū)中同一副子載波的信號(hào)當(dāng)作對(duì)本小區(qū)的噪聲干擾的一 個(gè)因素，在兼顧系統(tǒng)容量和用戶數(shù)據(jù)率的前提下，通過動(dòng)態(tài)測量，對(duì)副子載 波區(qū)域內(nèi)的子載波數(shù)和子載波發(fā)射功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，通過降低重復(fù)副子 載波的發(fā)射功率或去除相鄰小區(qū)中的重復(fù)副子載波，來降低相鄰小區(qū)間的干 擾。此外，本發(fā)明還通過對(duì)副子載波進(jìn)行分組的方式，使相鄰小區(qū)優(yōu)先使用 不同分組的副子載波，從而減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)副子載波的數(shù)量。


圖1所示為OFDM技術(shù)中小區(qū)的子載波覆蓋范圍示意圖；圖2為本發(fā)明方法的步驟流程圖； 圖3為本發(fā)明方法的詳細(xì)步驟流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的理論依據(jù)可以通過多載波接收系統(tǒng)的接收功率和噪聲功率的比 來得到，即 其中Av表示第i個(gè)用戶是否使用第j個(gè)子載波，該變量等于0或1; ~表 示用于第i個(gè)用戶的第j個(gè)子載波的發(fā)射功率；^表示第i個(gè)用戶在第j個(gè) 子載波上的信道增益；"'"表示第i個(gè)用戶在第j個(gè)子載波上的噪聲功率(包 括小區(qū)內(nèi)的干擾、小區(qū)間的干擾以及白噪聲)。從公式(1)可知，如果把相鄰小區(qū)同一副子載波的信號(hào)當(dāng)作對(duì)本小區(qū)的 噪聲干擾""的一個(gè)因素，那么降低該副子載波的發(fā)射功率或去除相鄰小區(qū)中 的該子載波對(duì)提高本小區(qū)在該子載波上的信噪比都是有益的。因此，本發(fā)明對(duì)軟頻率復(fù)用技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的挖掘，在兼顧系統(tǒng)容量 和用戶數(shù)據(jù)率的前提下，通過動(dòng)態(tài)測量，對(duì)副子載波區(qū)域內(nèi)的子載波數(shù)和子 載波發(fā)射功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，從而降低了相鄰小區(qū)間的千擾。圖2為本發(fā)明方法的步驟流程圖，如圖，本發(fā)明主要包括如下步驟步驟100，通過主、副子載波獲取副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶信息，調(diào)整分 配給副子載波區(qū)域的子載波數(shù)，從減少重復(fù)子載波的角度減少相鄰小區(qū)副子 載波之間的干擾。步驟200，通過主、副子載波測量副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布，調(diào)整副 子載波區(qū)域的子載波發(fā)射功率，從減少子載波發(fā)射功率的角度減少相鄰小區(qū) 副子載波之間的干擾。此外，在步驟100種，還可以對(duì)副子載波進(jìn)行分組，相鄰小區(qū)的副子載波盡量使用屬于本小區(qū)的那些分組，在這些分組不能滿足本小區(qū)用戶需求的 情況下才能使用相鄰的其他小區(qū)的副子載波分組，使用完之后應(yīng)立即釋放該 資源。圖3為本發(fā)明方法的詳細(xì)步驟流程圖。如圖，本發(fā)明方法詳細(xì)步驟如下步驟IOI，設(shè)可能產(chǎn)生相互干擾的相鄰小區(qū)的數(shù)目為n個(gè)，將OFDM系 統(tǒng)所有子載波劃分成m組；步驟102，不同的相鄰小區(qū)選擇不同的r組子載波作為本小區(qū)的主子載波，'步驟103，將剩余的(m—nXr)組子載波作為小區(qū)的副子載波；步驟104，為每一相鄰小區(qū)分配[(m—nXr) /n]組相互正交的副子載波 中的一組作為首選副子載波集合C,，其余的(m—[ (m—nXr) /n])組作為 該小區(qū)的備選副子載波集合C2;其中符號(hào)"[]"表示取整運(yùn)算；步驟105，通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶 使用信息和系統(tǒng)所需容量；步驟106，確定副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量變化情況，判斷用戶是否在 增加，是則執(zhí)行步驟107，否則執(zhí)行步驟116;步驟107,獲取本小區(qū)首選副子載波的使用狀況；步驟10S，判斷首選副子載波集合Q中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行 步驟IIO，否則執(zhí)行步驟109;步驟109，給副子載波區(qū)域分配集合d中的首選副子載波，并轉(zhuǎn)步驟201; 步驟IIO，獲取本小區(qū)備選副子載波的使用狀況；步驟lll，判斷備選副子載波集合C2中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行步驟1B，否則執(zhí)行步驟112;步驟112，給副子載波區(qū)域分配集合C2中的備選副子載波,并轉(zhuǎn)步驟201; 步驟113，獲取本小區(qū)主子載波的使用狀況；步驟114，判斷主子載波是否用完，是則直接轉(zhuǎn)步驟201，否則轉(zhuǎn)步驟115;步驟115，為新增加的用戶分配主子載波，轉(zhuǎn)步驟201;步驟116，判斷用戶是否在減少，是則執(zhí)行步驟117，否則執(zhí)行步驟201;步驟117，根據(jù)用戶的減少量，減少分配給用戶的備選副子載波，直到 分配給用戶的備選副子載波的數(shù)量為零；步驟201，通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分 布信息，獲取用戶相對(duì)于小區(qū)中心的位置分布；步驟202，根據(jù)所述用戶位置分布，調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，轉(zhuǎn)步驟105。由上可知，在本發(fā)明詳細(xì)步驟中，通過對(duì)副子載波進(jìn)行分組的方式，使 相鄰小區(qū)優(yōu)先使用不同分組的副子載波，從而減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)副子載波 的數(shù)量。此外，如果主子載波區(qū)域用戶減少(增加)而副子載波區(qū)域用戶增加(減少)，則當(dāng)C2用完之后(當(dāng)C2用完之前)，讓副子載波區(qū)域內(nèi)新接入 的用戶使用主子載波(副子載波C2)進(jìn)行通信。下面是關(guān)于主副子載波分組的一個(gè)具有具體數(shù)字的實(shí)施例，但本發(fā)明并不只限于該實(shí)施例。設(shè)OFDM系統(tǒng)所有子載波共1024個(gè)，分成64組，每組 16個(gè)子載波。設(shè)可能產(chǎn)生相互干擾的相鄰小區(qū)的數(shù)目為3個(gè)，每個(gè)小區(qū)的主 子載波占用8組(128個(gè)子載波)，3個(gè)小區(qū)共占用24組(384個(gè)子載波)， 剩余的40組(640個(gè)子載波)為3個(gè)相鄰小區(qū)共同占用作為副子載波。而每 一個(gè)小區(qū)的首選副子載波為[40/3]=13組(208個(gè)子載波)，剩余的27 (432個(gè) 子載波)組作為備選副子載波。綜上可知，本發(fā)明把相鄰小區(qū)中同一副子載波的信號(hào)當(dāng)作對(duì)本小區(qū)的噪 聲干擾的一個(gè)因素，在兼顧系統(tǒng)容量和用戶數(shù)據(jù)率的前提下，通過動(dòng)態(tài)測量， 對(duì)副子載波區(qū)域內(nèi)的子載波數(shù)和子載波發(fā)射功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，通過降低 重復(fù)副子載波的發(fā)射功率或去除相鄰小區(qū)中的重復(fù)副子載波，降低了相鄰小 區(qū)間的干擾。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化方法，用于劃分有主子載波和副子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟步驟一，通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶使用信息，根據(jù)所述用戶使用信息動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給副子載波區(qū)域的子載波數(shù)量，以減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波數(shù)量；步驟二，通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布信息，根據(jù)所述用戶分布信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，以降低在相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波的發(fā)射功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟一中，通過對(duì) 副子載波進(jìn)行分組的方式，使相鄰小區(qū)優(yōu)先使用不同分組的副子載波，從而 減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)副子載波的數(shù)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟一之前還包括-將正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的所有子載波劃分成m組，各小區(qū)選擇與相鄰的小 區(qū)不同的r組子載波作為本小區(qū)的主子載波，剩余的(m—nXr)組子載波作 為本小區(qū)的副子載波，其中n為能產(chǎn)生相互干擾的相鄰小區(qū)的數(shù)目，m、 n、 r均為自然數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟一包括步驟A，為每一小區(qū)分配[(m—nXr) /n]組相互正交的副子載波中的一 組作為首選副子載波集合Q，其余的(m—[ (m—nXr) /n])組作為該小區(qū) 的備選副子載波集合C2;其中符號(hào)"[]"表示取整運(yùn)算；步驟B，通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶使 用信息，確定副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量變化情況，如果用戶增加則執(zhí)行步 驟C，如果用戶減少則執(zhí)行步驟F;步驟C，判斷首選副子載波集合C!中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行步 驟D，否則給副子載波區(qū)域分配集合C!中的首選副子載波，并轉(zhuǎn)步驟二；步驟D，判斷備選副子載波集合C2中的副子載波是否用完，是則執(zhí)行步 驟E，否則給副子載波區(qū)域分配集合C2中備選副子載波，并轉(zhuǎn)步驟二；步驟E，獲取本小區(qū)主子載波使用狀況信息，判斷主子載波是否用完， 是則直接轉(zhuǎn)步驟二，否則為新增加的用戶分配主子載波，轉(zhuǎn)步驟二；步驟F，根據(jù)用戶的減少量，減少分配給用戶的備選副子載波，直到分 配給用戶的備選副子載波的數(shù)量為零。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括步驟G，通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布 信息，獲取用戶相對(duì)于小區(qū)中心的位置分布；步驟H，根據(jù)所述用戶位置分布，調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，并轉(zhuǎn)步驟 一中的步驟B。
6. —種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化裝置，用于劃分有主子載波和副子載波 的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其特征在于，包括子載波數(shù)量分配模塊，用于..通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子 載波區(qū)域內(nèi)的用戶使用信息，根據(jù)所述用戶使用信息動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給副子載波區(qū)域的子載波數(shù)量，以減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波數(shù)量；子載波功率調(diào)整模塊，用于通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布信息，根據(jù)所述用戶分布信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副子載波的發(fā)射 功率，以降低在相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波的發(fā)射功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述子載波數(shù)量分配模塊通過對(duì)副子載波進(jìn)行分組的方式，使相鄰小區(qū)優(yōu)先使用不同分組的副子載波， 從而減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)副子載波的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟頻率復(fù)用的子載波優(yōu)化方法及裝置，用于劃分有主子載波和副子載波的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)，其中方法包括步驟一、通過主子載波和副子載波獲取小區(qū)的副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶使用信息，根據(jù)所述用戶使用信息動(dòng)態(tài)調(diào)整分配給副子載波區(qū)域的子載波數(shù)量，以減少相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波數(shù)量；步驟二、通過主子載波和副子載波測量小區(qū)副子載波區(qū)域內(nèi)的用戶分布信息，根據(jù)所述用戶分布信息動(dòng)態(tài)調(diào)整副子載波的發(fā)射功率，以降低在相鄰小區(qū)內(nèi)重復(fù)的副子載波的發(fā)射功率。本發(fā)明根據(jù)副子載波覆蓋范圍內(nèi)的用戶特征來分配副子載波和調(diào)節(jié)副子載波發(fā)射功率，在保證系統(tǒng)容量和用戶數(shù)據(jù)率的前提下，降低了因副子載波造成的相鄰小區(qū)的干擾。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101242204SQ20071006375
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者俊 任 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司