基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于三維(3D)有源天線混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在未來的移動通信系統(tǒng)中，用戶數(shù)將急劇增多，導(dǎo)致用戶的通信業(yè)務(wù)量急劇增大。多天線技術(shù)由于可以獲得較高的性能增益和頻帶利用率，成為應(yīng)對未來移動通信系統(tǒng)巨量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要技術(shù)手段之一。多天線技術(shù)需要基站端配置的天線數(shù)較多，傳統(tǒng)的二維(2D)有源天線配置已越來越不能滿足用戶的需求，因而引入了對三維有源天線的陣列天線設(shè)計需求。目前，3GPP LTE-A已經(jīng)啟動對三維有源天線信道模型的研究項目。
[0003]二維有源天線在水平維度可以進(jìn)行波束方向的調(diào)整，在垂直維度是采用固定的下傾角發(fā)送信號以覆蓋本小區(qū)用戶。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中二維有源天線服務(wù)小區(qū)用戶的示意圖。由圖可知，對于小區(qū)內(nèi)不同位置的用戶，二維有源天線只能采用固定的一個垂直維方向的下傾角進(jìn)行服務(wù)。
[0004]三維有源天線不僅可以在水平維度進(jìn)行波束方向調(diào)整，還可以在垂直維度進(jìn)行波束方向的調(diào)整。圖2為三維有源天線服務(wù)小區(qū)用戶的一個示意圖。由圖可知，對于小區(qū)內(nèi)不同位置的用戶，三維有源天線可以采用不同的垂直維方向進(jìn)行服務(wù)。
[0005]由于三維有源天線在垂直維的角度調(diào)整范圍較小，因而可以采用一種簡單的方式，即三維有源天線基站采用幾個固定的下傾角的方式為本小區(qū)用戶服務(wù)。圖3顯示了一個采用兩個固定下傾角的三維有源天線的基站和低發(fā)射功率基站的混合網(wǎng)絡(luò)。圖中MeNB (Macro eNB)是宏基站，PeNB (Pico eNB)是低發(fā)射功率基站，MUEl和MUE2分別由宏基站的下傾角I和下傾角2服務(wù)，對應(yīng)分配的系統(tǒng)資源分別為資源I和資源2。PUEl和PUE2是PeNB的邊緣用戶。MeNB與PeNB復(fù)用相同的系統(tǒng)資源。
[0006]在三維有源天線基站網(wǎng)絡(luò)的場景中，如圖3所示，宏基站為不同下傾角覆蓋的用戶分配的系統(tǒng)資源不同。因而在某些系統(tǒng)資源上，由于對應(yīng)下傾角的采用，使得宏基站的信號強(qiáng)度可以到達(dá)PeNB的小區(qū)邊緣，并可能對PeNB的邊緣用戶產(chǎn)生強(qiáng)干擾。而在另外的系統(tǒng)資源上，由于對應(yīng)下傾角的采用，宏基站的信號強(qiáng)度不會到達(dá)PeNB小區(qū)邊緣，因而宏基站可以采用高發(fā)射功率意提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量，而不必?fù)?dān)心會對PeNB的小區(qū)邊緣用戶產(chǎn)生強(qiáng)干擾。
[0007]因此，為了使得具有不同最大發(fā)射功率的基站混合組網(wǎng)后的系統(tǒng)干擾水平可控，低功率基站可以與宏基站協(xié)作，合理地為本小區(qū)用戶分配系統(tǒng)資源，以避開小區(qū)間強(qiáng)干擾。
[0008]如圖4所示，在采用三維有源天線的基站和低發(fā)射功率基站的混合網(wǎng)絡(luò)的一種新的資源分配方案中，PeNB可以選擇資源2為本小區(qū)邊緣用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)，選擇資源I為本小區(qū)中心用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。當(dāng)然PeNB的中心用戶可以采用整個系統(tǒng)資源，即資源I和資源2。由圖可知，宏小區(qū)在資源2上發(fā)送的信號覆蓋不到PeNB的下屬用戶，因而MeNB和PeNB之間避開了小區(qū)間干擾。
[0009]現(xiàn)有的3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)中，網(wǎng)絡(luò)干擾協(xié)調(diào)技術(shù)方案都是針對基站采用二維有源天線的網(wǎng)絡(luò)。目前，3GPP LTE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程剛開始研究三維有源天線的信道模型，尚未對三維有源天線基站網(wǎng)絡(luò)性能開始研究。
[0010]在二維有源天線基站組成的Macro-Pico混合網(wǎng)絡(luò)中，PeNB可以決定是否采用小區(qū)范圍擴(kuò)大(Cell Range Extens1n，CRE)技術(shù)服務(wù)更多用戶。無論是否采用CRE技術(shù)，PeNB的中心用戶受到MeNB的干擾強(qiáng)度遠(yuǎn)小于信號強(qiáng)度，因而可以使用整個系統(tǒng)資源。當(dāng)PeNB沒有采用CRE技術(shù)時，PeNB與MeNB之間的邊緣用戶受到的下行小區(qū)間干擾水平與單層宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的情況相似。PeNB和MeNB可以通過降低某些系統(tǒng)資源上的發(fā)射功率，并交互相對窄帶發(fā)射功率(Relative Narrowband Transmit Power，RNTP)信令，來協(xié)調(diào)彼此小區(qū)間干擾。
[0011]當(dāng)PeNB采用CRE技術(shù)時，PeNB邊緣用戶會受到MeNB的下行強(qiáng)干擾，遠(yuǎn)大于沒有采用CRE技術(shù)時的情況。而此時，圍繞PeNB的宏用戶MUE受到PeNB的下行干擾則大為減弱。為了保護(hù)PeNB的邊緣用戶，3GPP LTE提出MeNB可以采用幾乎空白子幀(Almost BlankSubframe, ABS)技術(shù)。即在ABS子幀上，MeNB除了正常發(fā)送公共信道信號(如同步信號、廣播信號、公共參考信號等)外，不進(jìn)行或者以較低發(fā)射功率進(jìn)行宏小區(qū)的下行用戶數(shù)據(jù)傳輸，從而消除或者減小對PeNB邊緣用戶的干擾。為此，LTE標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)有MeNB與PeNB之間交互的ABS子幀圖樣信令，反映了 MeNB的ABS子幀位置，使得PeNB可以在對應(yīng)的ABS子幀上服務(wù)本小區(qū)的邊緣用戶。
[0012]由此可見，目前LTE的網(wǎng)絡(luò)干擾協(xié)調(diào)技術(shù)無法直接運用到三維有源天線基站的混合網(wǎng)絡(luò)中，需要研究新的、合適三維有源天線基站混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，在采用三維有源天線的基站與沒有采用三維天線的低功率基站的混合網(wǎng)絡(luò)中，各基站為本小區(qū)的用戶分配不同的系統(tǒng)資源，從而既提高本小區(qū)的平均吞吐量和邊緣用戶的吞吐量，又降低對相鄰小區(qū)邊緣用戶的干擾，提高了整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐量和邊緣用戶吞吐量。
[0014]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)包括采用三維有源天線的基站和不含三維有源天線的低發(fā)射功率基站，包括以下步驟:步驟S1、采用三維有源天線的基站獲取相鄰基站的可以使用的系統(tǒng)資源信息及相應(yīng)系統(tǒng)資源的優(yōu)先級信息；步驟S2、采用三維有源天線的基站向相鄰基站發(fā)送相鄰基站的可以使用的系統(tǒng)資源信息及相應(yīng)系統(tǒng)資源的優(yōu)先級信息；步驟S3、相鄰基站根據(jù)可以使用的系統(tǒng)資源信息及相應(yīng)系統(tǒng)資源的優(yōu)先級信息，分配本小區(qū)的系統(tǒng)資源。
[0015]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:所述系統(tǒng)資源包括但不限于相鄰基站可以使用的有源天線垂直維資源、有源天線水平維資源、時域資源、頻域資源和功率資源。
[0016]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:所述有源天線垂直維資源包括垂直維角度或者是加載矢量。
[0017]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:所述有源天線水平維資源包括水平維角度或者是加載矢量。
[0018]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:所述步驟S3中，相鄰基站優(yōu)先將具有最高可使用優(yōu)先級的資源分配給本小區(qū)的靠近采用三維有源天線的基站的邊緣用戶。
[0019]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:還包括步驟S4、當(dāng)相鄰基站的可以使用的系統(tǒng)資源信息及相應(yīng)系統(tǒng)資源的優(yōu)先級信息有更新時，采用三維有源天線的基站向相鄰基站發(fā)送更新后的相鄰基站的可以使用的系統(tǒng)資源信息及相應(yīng)系統(tǒng)資源的優(yōu)先級信息。
[0020]根據(jù)上述的基于三維有源天線的混合網(wǎng)絡(luò)的干擾協(xié)調(diào)方法，其中:所述步驟SI中，米用二維有源天線的基站作為宏基站，低功率發(fā)射基站作為相鄰基站，獲取相鄰基站的可以使