專利名稱：采用irc的蜂窩無線電系統(tǒng)的頻率規(guī)劃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分配頻率規(guī)劃的頻率的方法和裝置。特別地本發(fā)明涉及在采用某
種干擾抑制組合(IRC)或干擾抵消的蜂窩無線電系統(tǒng)中分配頻率的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
GSM演進的增強型數(shù)據(jù)速率(EDGE)演進當前正按3GPP Rel_7標準化。工作項目 包括高階調(diào)制、雙載波傳輸下行鏈路、減少延遲和雙天線端子(其在3GPP中稱為MSRD-移 動臺接收分集)。雙天線端子能夠采用接收器分集以與BTS相同的方式進行干擾抑制組合 (IRC)。 IRC可以有效地抑制來自具有高達20dB的單個主要同信道干擾源的干擾。然而，在 具有多個干擾源的情況下，IRC的益處是較低的。 也有單天線干擾抵消(SAIC)的算法，其可以抑制干擾，但具有較低的增益。類似 于IRC，對于SAIC有益的是一個主要的干擾源而不是多個干擾源。此后，僅使用IRC，但應 該認識到，不管干擾抑制是用一個還是用多個天線完成，基本特性是類似的。
自動頻率規(guī)劃(AFP)由主要運營商使用以簡化頻率規(guī)劃并且在網(wǎng)絡(luò)中獲得低干 擾。這些運營商一般具有許多頻譜。AFP通常由提供技術(shù)優(yōu)化算法的狀態(tài)的較小公司完成。
AFP中的優(yōu)化一般通過給頻率規(guī)劃的不同方面/參數(shù)分配代價來完成，例如高的 同信道干擾可以一般被賦予非常高的代價。因此，所有不同的被分配代價的方面/參數(shù)的 總代價通過優(yōu)化算法來最小化，該優(yōu)化算法改變不同的方面/參數(shù)并且找出頻率規(guī)劃的該 區(qū)域的整體(或局部)代價最小值。 然而，現(xiàn)有的AFP算法僅最小化整體干擾而不會考慮IRC(或SAIC)的潛在益處。 AFP優(yōu)化可能建議用許多中等干擾源代替單個強干擾源來進行頻率規(guī)劃。這將不會產(chǎn)生 EDGE演進和IRC的最佳性能。 利用IRC而不需要任何頻率規(guī)劃考慮的解決方案將是在小區(qū)內(nèi)重復使用頻率，于 是將不需要AFP變化。但該解決方案存在若干缺點。例如，最大感知C/I(即在干擾抑制之 后，可以從兩個相等強載波獲得)等于干擾抑制的最大水平，例如，至多20dB?，F(xiàn)今甚至該 最佳情況對于EDGE也是不足的，因為EDGE可以從高達大約30dB的C/I中獲益，并且它將 比EDGE演進所可能的最大性能還要更低。 同樣，由于遺留原因，在小區(qū)中至少需要三個信道組，即兩個用于能夠IRC的移動 方，一個用于無IRC的移動電話。在信道組中不可能使相同的頻率出現(xiàn)兩次。因此，對于IRC 移動方需要兩組。不需要重復使用來自自己小區(qū)的頻率，僅需要兩個信道組，即一個IRC的 和一個無IRC的。如果用于IRC的兩個信道組不具有十分相同的頻率，那么這將影響頻率 跳變分集，因為用每扇區(qū)三組與兩組相比每組的跳變長度將較短。另外，要求每小區(qū)至少兩 個訓練序列代碼(TSC)和每小區(qū)至少兩個跳變序列號(HSN)，而不是每個一個(產(chǎn)生更加復 雜的跳變序列號/移動分配索引補償(HSN/MAIO)規(guī)劃)。最后，需要每扇區(qū)額外的天線以 在獨立的天線上發(fā)射IRC信道組。 考慮上文概述的缺點，與允許來自另一個小區(qū)的強干擾源相比不建議在小區(qū)中重復使用相同的頻率。因此，存在如何產(chǎn)生頻率規(guī)劃的問題，該頻率規(guī)劃中考慮導致引入 IRC(或SAIC)的潛在益處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標是克服或至少減少與在蜂窩無線電系統(tǒng)中引入IRC(或SAIC)所關(guān) 聯(lián)的問題中的一些。 本發(fā)明的另一個目標是向采用IRC(或SAIC)技術(shù)的蜂窩無線電系統(tǒng)提供能夠產(chǎn) 生優(yōu)化頻率規(guī)劃的方法和裝置。 這些目標和其他的目標通過如在附上的權(quán)利要求中闡述的方法和裝置獲得。因 而，通過在自動頻率分配技術(shù)中引入代價函數(shù)(其中考慮IRC(或SAIC)的性質(zhì))可以獲得 更好的頻率規(guī)劃。例如，當運行AFP優(yōu)化算法時，與具有許多中等干擾源相比單個強干擾源 的代價可降低。 在蜂窩無線電系統(tǒng)中使用包括代價函數(shù)(反映IRC(或SAIC)的存在))的頻率規(guī) 劃裝置將使得頻率規(guī)劃工具能夠產(chǎn)生與當前可能的頻率規(guī)劃相比改進的頻率規(guī)劃。


本發(fā)明現(xiàn)在將通過非限制性的示例并且參照附圖更加詳細地描述，其中
圖1是圖示用于分配頻率的工具的全視圖；
圖2是圖示用于頻率規(guī)劃的程序的流程圖。
具體實施例方式
在圖1中示出用于幫助頻率規(guī)劃的工具100的全視圖。該工具包括用于接收關(guān)于 運營商進行頻率規(guī)劃的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的輸入端101。該工具100還包括用戶輸入端103，通 過該端103用戶可以輸入用戶特定數(shù)據(jù)，例如為不同的干擾分配不同的代價等的數(shù)據(jù)，參 見下文。端103還可以用于停止不同優(yōu)化程序的執(zhí)行，該不同的優(yōu)化步驟由頻率規(guī)劃工具 IOO在不同的階段執(zhí)行，如在下文中更加詳細地描述的。輸入端101和103連接到優(yōu)化模塊 105。優(yōu)化模塊105包括設(shè)計成根據(jù)從輸入端101和103接收的輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的優(yōu)化 程序的計算機，該不同的優(yōu)化程序編入該計算機。優(yōu)化模塊105進一步連接到輸出端107。 輸出端107可以例如是屏幕，其可以由工具100的用戶查看。輸出端還可以是通用數(shù)據(jù)輸 出端，或它可以既是屏幕又是數(shù)據(jù)輸出端。 為了從干擾抑制組合(IRC)和單天線干擾抵消(SAIC)中充分獲益，在頻率分配過 程中包括代價函數(shù)以實現(xiàn)改進的和優(yōu)化的IRC性能(例如用于EDGE演進)。這通過頻率分 配和AFP基于IRC能力(例如來自XPP的)的方法獲得。 如果IRC能力沒有被適當?shù)乜紤]，頻率分配和AFP將導致不是最優(yōu)的IRC性能。因 而根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于IRC能力的輸入(例如來自3GPP的標準化性能)用在頻 率分配和AFP優(yōu)化中。 例如，與具有許多中等干擾源相比，AFP算法可以適用于降低或消除單個同信道干 擾源的代價。在一個示范性實施例中這通過消除或降低干擾源的代價到較低水平而完成， 例如，在它對應于單個同信道干擾源的20dB較低干擾的情況下。
在頻率分配程序中用于分配頻率給第一小區(qū)A的代價可以例如在無線電設(shè)備層 面上描述。這意味網(wǎng)絡(luò)的總代價是網(wǎng)絡(luò)中所有無線電上的總和。無線電代價可以描述為
CIA=gIA(f) (公式l)
其中 CIA =分配頻率給小區(qū)A的無線電設(shè)備1的代價 gIA(f)=用于分配頻率給小區(qū)A的無線電設(shè)備1的代價函數(shù) f =分配給小區(qū)A的無線電設(shè)備1的頻率 根據(jù)一個示范性實施例CIA可計算為 CIA (f) = P一 E (cA, f, k) -P2*max ( E cA, f, k) * (I/GIKC) (公式2) k =所有干擾性小區(qū) k =所有干擾性小區(qū) 其中 Pi =用于調(diào)整總代價水平的用戶可配置的優(yōu)先級設(shè)定值。例如，該設(shè)定值可用于 增加扇區(qū)或扇區(qū)數(shù)量相關(guān)的其他無線電設(shè)備、扇區(qū)或扇區(qū)的數(shù)量、無線電設(shè)備的代價。
cA,f,k =當在小區(qū)A中使用來自干擾小區(qū)k的頻率f時在無線電設(shè)備1上產(chǎn)生的干 擾代價。注意q,f,k可以是若干個類型的代價函數(shù)(例如干擾代價和近鄰代價等)的總和。 例如，重復使用頻率可引起來自重復使用扇區(qū)的多重代價，即同時可有近鄰和干擾代價。在 IRC的情況下，與扇區(qū)關(guān)聯(lián)的所有代價可以設(shè)置為將受影響的。6^=線性度量的來自IRC 的增益，例如根據(jù)3GPP中的標準化性能。例如，3dB意味干擾的一半將被IRC消除。此外， 一般GIKC可以變化并且它取決于干擾水平和干擾源的數(shù)量并且對于單個主要同信道干擾源 可以例如是20dB并且對于具有多個干擾源的情況一般更小。這意味G^可以考慮(E cA, f,k)項的分布和值而計算。 在上文等式2中的第二項因此降低與IRC性能和干擾水平有關(guān)的代價。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當找到最小總代價AFP算法時可以適用于考慮IRC的
益處，并且從而獲得優(yōu)化采用IRC的系統(tǒng)的性能的解決方案。 在上文如在公式2中列出的第二項中，對于目標和干擾性扇區(qū)之間關(guān)系的最大干 擾源代價按IRC增益因數(shù)降低。根據(jù)一個實施例，根據(jù)系統(tǒng)的IRC能力可以降低一個以上 的代價。例如在包括采用三個天線的IRC的蜂窩無線電系統(tǒng)中，可以降低最大兩個主要干 擾源。在這樣的配置中可以修改上文的公式以將此考慮進去，例如通過降低那些主要干擾 源的代價到低值或甚至零。 此外，在現(xiàn)有AFP方法中，僅優(yōu)化/考慮下行鏈路。在某些情況下，上文的IRC考 慮因素將對上行鏈路性能也具有影響。原因是如果小區(qū)在下行鏈路中被干擾，它同時可以 對下行鏈路干擾小區(qū)引起強上行鏈路干擾。為了保護上行鏈路，在最大項上的IRC考慮因 素可以設(shè)成僅當干擾小區(qū)在它的基站具有IRC能力時應用。在該情況下，在下行鏈路干擾 小區(qū)的上行鏈路IRC可以消除由下行鏈路被干擾小區(qū)引起的上行鏈路干擾。
本發(fā)明的另一個方面是AFP可以用于訓練序列代碼(TSC)規(guī)劃。TSC規(guī)劃目標在 于獲得正交干擾源。IRC也需要這樣來識別干擾源并且能夠抑制干擾源。因此，IRC降低 項優(yōu)選地不包括在TSC優(yōu)化中，因為期望識別強干擾源(其對適當?shù)腎RC操作需要不同的 TSC)。因此，當TSC優(yōu)化時考慮在上文等式2中的第二項(P2*..)。此外，根據(jù)本發(fā)明的一 個實施例，TSC優(yōu)化在頻率優(yōu)化之后執(zhí)行。
優(yōu)化的頻率規(guī)劃通常導致非零干擾代價，即它在某些扇區(qū)之間包括頻率重復使用 (違規(guī))。在TSC優(yōu)化中僅可以考慮重復使用的扇區(qū)之間的代價。TSC優(yōu)化可以通過分配 TSC使得重復使用的扇區(qū)使用不同的TSC而用于進一步降低代價。 在示范性實施例中，具有相同頻率但具有不同TSC的兩個扇區(qū)被給予OTSC代價 (即無TSC重復使用的結(jié)果)。具有不同頻率的扇區(qū)根本不被給予任何代價，因為僅同頻或 鄰頻重復使用是TSC感興趣的。在頻率優(yōu)化期間，由于如上文的IRC考慮因素，某些代價是 不考慮的。隱含了假定不同的TSC用于IRC以相應地工作。結(jié)果，TSC優(yōu)化優(yōu)選適用于考慮 所有可用的頻率重復使用代價/違規(guī)并且不包括如上文的IRC降低項，例如上文公式2的 第二項(即在上文公式2中的項(P2*. ))等。 —般情況下，在AFP中需要關(guān)于IRC能力的輸入以執(zhí)行上文步驟。該信息可以例 如是哪些收發(fā)器將承載能夠IRC的移動臺、IRC信道組以及哪些扇區(qū)在基站上行鏈路中使 用IRC。 在圖2中示出圖示用于頻率規(guī)劃的程序的流程圖。在第一步驟201中輸入并且分 析數(shù)據(jù)以確保數(shù)據(jù)輸入是正確的。并且構(gòu)建模型。當頻率規(guī)劃時，輸入數(shù)據(jù)可例如是關(guān)于 位置的數(shù)據(jù)、收發(fā)器數(shù)據(jù)、干擾數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)交數(shù)據(jù)和可能有關(guān)于考慮的其他數(shù)據(jù)。特別的數(shù)據(jù) 可以包括IRC能力。該模型使用可用的指定頻譜構(gòu)建。具有類似性質(zhì)的收發(fā)器還可歸在一 起。例如所有BCCH無線電設(shè)備可歸在一組以便于干擾代價的分配。 在步驟201中的建模還包括指定干擾代價并且決定哪個代價將作為最高代價。指 定代價一般是重要步驟，其在頻率分配期間的后期可能不得不重復訪問。如果結(jié)果是優(yōu)化 的頻率規(guī)劃具有不期望的效果則代價的分配可能例如不得不重復訪問。 一個這樣的例子可 能是，如果近鄰小區(qū)存在頻率的重復使用并且這樣的規(guī)劃是不期望的，轉(zhuǎn)交違規(guī)的代價可 能增加。特別地，代價的分配可以包括將IRC能力考慮其中的代價。例如可使用在上文描 述的方法中的任何方法。另外例如在上文公式2中的PI和P2和GRIC等用戶指定參數(shù)可 由用戶在步驟201中指定。 接著，在步驟203中，頻率優(yōu)化算法基于在步驟201中指定的建模參數(shù)執(zhí)行。從而， 包括上文公式2定義的代價的代價使用優(yōu)化工具計算。在典型優(yōu)化工具中，代價在顯示器 上向用戶顯示使得當確定代價處于滿意水平時或如果優(yōu)化程序花費太久則用戶可以停止 優(yōu)化程序。如果優(yōu)化工具找到給出零代價的解決方案，即可以分配頻率給所有收發(fā)器而不 產(chǎn)生任何代價，頻率優(yōu)化器停止而不牽涉用戶。如果優(yōu)化工具沒有找到產(chǎn)生零代價的解決 方案則它一般適用于設(shè)法找到比已經(jīng)找到的那個更好的解決方案。 接著，在步驟205中，當頻率優(yōu)化程序已經(jīng)停止時(因為找到零解決方案或因為用 戶或預定閾值水平已經(jīng)確定停止程序)，分析結(jié)果。步驟205中的分析一般牽涉剩余代價 (即優(yōu)化程序確定的當前最低代價產(chǎn)生的代價)的分析。例如，分析可包括查看那些剩余代 價并且確定它們是否是可接受的。如果代價可以接受則程序進入下一步驟207，否則如果存 在不可接受的剩余代價，可以再次運行在步驟203中的頻率優(yōu)化程序，其中可以對于不同 的干擾代價采用新的代價權(quán)重。 在步驟207中，如果優(yōu)化工具找到給出零代價的解決方案，優(yōu)化器停止而不牽涉 用戶，則執(zhí)行基站識別碼(BSIC)和TSC優(yōu)化。如果優(yōu)化工具沒有找到產(chǎn)生零代價的解決方 案，它一般適用于設(shè)法找到比已經(jīng)找到的那個更好的解決方案。
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接著，在步驟209中，當BSIC/TSC優(yōu)化程序已經(jīng)停止時(因為找到零解決方案或 因為用戶或預定閾值水平已經(jīng)確定停止程序)，分析結(jié)果。步驟209中的分析一般牽涉剩余 代價(即優(yōu)化程序確定的當前最低代價產(chǎn)生的代價)的分析。例如分析可包括查看那些剩 余代價并且確定它們是否是可接受的。如果代價可以接受則程序進入下一步驟211，否則如 果存在不可接受的剩余代價則可以再次運行優(yōu)化程序，其中可以對于不同的干擾代價采用 步驟201中設(shè)置的新的代價權(quán)重。 因此，在步驟211中，如果優(yōu)化工具找到給出零代價的解決方案，優(yōu)化器停止而不 牽涉用戶，執(zhí)行跳變序列號(HSN)優(yōu)化代碼。如果優(yōu)化工具沒有找到產(chǎn)生零代價的解決方 案，則它一般適用于設(shè)法找到比已經(jīng)找到的那個更好的解決方案。 接著，在步驟213中，當HSN優(yōu)化程序已經(jīng)停止時(因為找到零解決方案或因為用 戶或預定閾值水平已經(jīng)確定停止程序)，分析結(jié)果。步驟211中的分析一般牽涉剩余代價 (即優(yōu)化程序確定的當前最低代價產(chǎn)生的代價)的分析。例如分析可包括查看那些剩余代 價并且確定它們是否是可接受的。如果代價可以接受則程序進入下一步驟215，否則如果存 在不可接受的剩余代價則可以再次運行優(yōu)化程序，其中可以對于不同的干擾代價采用步驟 201中設(shè)置的新的代價權(quán)重。 最后，在步驟215中，確定并且從頻率規(guī)劃工具輸出包括頻率規(guī)劃和BSIC和HSN 規(guī)劃的最終頻率規(guī)劃。 當對采用IRC的無線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行頻率規(guī)劃時，使用如上文描述的方法和系統(tǒng) 是有利的。如本文描述的方法和系統(tǒng)通過在頻率分配和AFP中考慮IRC能力的方法而實現(xiàn) 了采用IRC的系統(tǒng)(例如EDGE演進)的改進的和優(yōu)化的性能。由于改進的頻率規(guī)劃的結(jié) 果，無線電系統(tǒng)的運營商將獲得網(wǎng)絡(luò)的增加的比特率、更好的效率和更高的容量。
權(quán)利要求
一種在蜂窩無線電系統(tǒng)中分配頻率的方法，其中所述蜂窩無線電系統(tǒng)能夠進行干擾抑制組合(IRC)，其特征在于步驟收集關(guān)于所述蜂窩無線電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分配關(guān)于干擾性干擾源數(shù)量的代價，基于考慮關(guān)于干擾性干擾源數(shù)量的所述代價來分配頻率。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述分配的代價降低了關(guān)于IRC性能和干擾 水平的代價。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，執(zhí)行訓練序列代碼(TSC)優(yōu)化而不降低 關(guān)于IRC性能和干擾水平的代價。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，當且僅當干擾源的數(shù)量高于一 定預定數(shù)量時，干擾性干擾源數(shù)量的分配代價強加代價。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，當所述蜂窩無線電系統(tǒng)包括采用兩個天線的 IRC時，其特征在于，降低一個主要干擾源的分配代價。
6. 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，當所述蜂窩無線電系統(tǒng)包括采用三個天線的 IRC時，其特征在于，降低一個或兩個主要干擾源的分配代價。
7. 如權(quán)利要求l-6中任一項所述的方法，其特征在于，訓練序列代碼(TSC)優(yōu)化在所述 頻率優(yōu)化已經(jīng)執(zhí)行之后執(zhí)行。
8. —種用于在蜂窩無線電系統(tǒng)中分配頻率的裝置，其中所述蜂窩無線電系統(tǒng)特征在于用于收集關(guān)于所述蜂窩無線電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的部件 用于確定所述蜂窩無線電系統(tǒng)的干擾抑制組合(IRC)能力的部件 分配關(guān)于干擾性干擾源數(shù)量的代價， 基于考慮關(guān)于干擾性干擾源數(shù)量的所述代價來分配頻率。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，適用于降低關(guān)于IRC性能和干擾水平的分配 代價的部件。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，適用于執(zhí)行訓練序列代碼(TSC)優(yōu)化 而不降低關(guān)于IRC性能和干擾水平的代價的部件。
11. 如權(quán)利要求8-10中任一項所述的裝置，其特征在于，適用于當且僅當干擾源數(shù)量 高于一定預定數(shù)量時強制使得關(guān)于干擾性干擾源數(shù)量的代價的分配代價強加代價的部件。
12. 如權(quán)利要求8-11中任一項所述的裝置，當所述蜂窩無線電系統(tǒng)包括采用兩個天線 的IRC時，其特征在于用于降低一個主要干擾源的分配代價的部件。
13. 如權(quán)利要求8-11中任一項所述的裝置，當所述蜂窩無線電系統(tǒng)包括采用三個天 線的IRC時，其特征在于用于降低代價的部件使得一個或兩個主要干擾源的分配代價被降 低。
14. 如權(quán)利要求8-13中任一項所述的裝置，其特征在于用于在所述頻率優(yōu)化已經(jīng)執(zhí)行 之后執(zhí)行訓練序列代碼(TSC)優(yōu)化的部件。
全文摘要
在采用IRC的蜂窩無線電系統(tǒng)的頻率規(guī)劃的方法和裝置中，提供代價函數(shù)，其中考慮了該蜂窩系統(tǒng)的IRC能力。使用該方法和裝置可以使頻率優(yōu)化考慮采用多載波技術(shù)的系統(tǒng)，憑此運營商的規(guī)劃復雜性和時間降低了。
文檔編號H04W16/12GK101785337SQ200780100465
公開日2010年7月21日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者F·克羅尼斯泰特, P·德布魯因, P·比約肯 申請人:愛立信電話股份有限公司