專利名稱：：一種用于ofdm系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進或優(yōu)化方法，確切地說，涉及一種在正交頻分復(fù)用的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，對用軟頻率復(fù)用技術(shù)進行小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)的改進方法，屬于無線通信
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：不斷增長的信息量和信息業(yè)務(wù)類型都要求采用傳輸速率更高的通信技術(shù)，正交頻分復(fù)用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)4支術(shù)可以4吏頻譜效率大大提高，是下一代無線通信系統(tǒng)的最佳傳輸技術(shù)之一。在蜂窩通信系統(tǒng)同頻組網(wǎng)的情況下，正交頻分復(fù)用能夠保證對小區(qū)內(nèi)各個用戶相互之間的干擾忽略不計，但是相鄰小區(qū)之間會存在相互干擾的情況。因小區(qū)邊緣用戶與其服務(wù)基站的距離比較遠，一方面與服務(wù)基站之間的傳輸路徑損耗較大，另一方面受到來自相鄰小區(qū)的同頻干擾，因此小區(qū)邊緣用戶的通信質(zhì)量受損情況最為嚴重。所以，如何釆用小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC,Inter-CellInterferenceCoordination)技術(shù)，以減少小區(qū)間干擾和提高小區(qū)邊緣的通信質(zhì)量，已經(jīng)成為當今業(yè)內(nèi)的熱門研究課題。軟頻率復(fù)用是小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)之一，其主要思想是根據(jù)地理位置將用戶劃分為小區(qū)中心用戶和小區(qū)邊緣用戶，并對分配給上述兩個區(qū)域的用戶的頻率和功率資源加以限制。首先將系統(tǒng)的可用頻段分為若干份，不同的相鄰小區(qū)選擇不同的子載波集合作為本小區(qū)的主頻段，剩下的為本小區(qū)的輔頻段。小區(qū)邊緣終端通信使用主頻段上的主子載波，小區(qū)中心終端通信使用輔頻段上的輔子載波。參見圖l所示，采用不同底紋標識的各個小區(qū)邊緣區(qū)域的用戶終端被分配不同的主子載波，可以避免小區(qū)邊緣用戶終端之間的相互干擾。各小區(qū)中心空白區(qū)域的用戶終端則被分配副子載波。為了進一步減少邊緣用戶受到相鄰小區(qū)中心用戶的干擾，同時設(shè)置主子載波和副子載波上的功率比，使得主子載波上的發(fā)射功率較大，副子載波的發(fā)射功率較小。雖然軟頻率復(fù)用技術(shù)可以有效規(guī)避小區(qū)間干擾，但是，仍然存在一些局限和不足。首先，軟頻率復(fù)用在給各小區(qū)分配主輔頻段時都是采用統(tǒng)一的方式，而這就要求通信系統(tǒng)具備以下條件才能發(fā)揮較好的干擾協(xié)調(diào)作用拓樸結(jié)構(gòu)完全理想，各小區(qū)的相鄰干擾小區(qū)數(shù)目相同，各小區(qū)業(yè)務(wù)分布相同。然而，實際的無線通信網(wǎng)絡(luò)拓樸架構(gòu)和理想的蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)有很大差距，各小區(qū)的覆蓋范圍、小區(qū)形狀、環(huán)境地形、業(yè)務(wù)負載等都不盡相同，因此需要資源進行靜態(tài)劃分并按照區(qū)域進行分配，當小區(qū)邊緣區(qū)域和小區(qū)中心區(qū)域的業(yè)務(wù)需求分別與主、輔頻段的可用資源不匹配時，會發(fā)生某個區(qū)域的用戶因為子載波數(shù)目不足無法接入，而另一個區(qū)域子載波仍有富余的情況，導(dǎo)致小區(qū)整體的頻率資源利用率下降。再者，軟頻率復(fù)用按照主輔頻段設(shè)置的功率比例來調(diào)整輔子載波的功率的方法過于簡單和粗糙，會使小區(qū)中心的用戶吞吐量降低，從而嚴重影響小區(qū)的總體吞吐量。因此，如何對這種軟頻率復(fù)用技術(shù)進行改進，就成為業(yè)內(nèi)科技人員都在關(guān)注的一項科技新課題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法，本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有的軟頻率復(fù)用技術(shù)中沒有考慮如何對頻率和功率資源的分配和調(diào)整進行優(yōu)化的問題，從而進一步提高軟頻率復(fù)用的可搡作性，增加系統(tǒng)的頻率資源利用率，并且在兼顧用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，優(yōu)化每個用戶的功率，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，并改善小區(qū)的總體吞吐量。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟(1)根據(jù)小區(qū)優(yōu)先級依次為各小區(qū)劃分主輔頻段獲取各小區(qū)的包括覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，用于對系統(tǒng)中所有的小區(qū)進行主輔頻段的分配進行優(yōu)先級別的排序，以便按照系統(tǒng)中各小區(qū)的優(yōu)先級順序，由高到低依次對各小區(qū)進行主輔頻段劃分；(2)調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍#>據(jù)所述主輔頻段的劃分結(jié)果和當前小區(qū)負荷比例，判斷是否要調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，以平衡主輔頻段的業(yè)務(wù)強度，并進行相應(yīng)的調(diào)整操作；(3)根據(jù)用戶的通信目標值進行功率優(yōu)化獲取每個已經(jīng)分配頻率資源的用戶終端的業(yè)務(wù)性質(zhì)和其他相關(guān)信息，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值，并根據(jù)該目標值優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率，以增大小區(qū)邊緣吞吐量，同時兼顧小區(qū)總吞吐量。所述步驟(1)進一步包括下列操作內(nèi)容(11)根據(jù)用戶的地理位置信息將每個用戶終端初步標識為小區(qū)中心區(qū)域用戶和小區(qū)邊緣區(qū)域用戶；(12)獲取各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載、業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，為各小區(qū)設(shè)置一個主輔頻段劃分的優(yōu)先級；(13)對于系統(tǒng)設(shè)定的總頻段M，按照小區(qū)優(yōu)先級的高低，為優(yōu)先級順序為/的小區(qū)分配其中的頻段W作為主頻段，剩余的(M-iO頻段作為輔頻段。所述步驟(l)中，對于給定優(yōu)先級的小區(qū)劃分主輔頻段時，要靈活選擇不同帶寬和不同子載波組合的某一頻段作為該小區(qū)的主頻段，再把剩余的頻帶作為該小區(qū)的輔頻段；主頻段的帶寬大小是根據(jù)預(yù)測的小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域的不同業(yè)務(wù)負載量進行選擇的；主頻段的子載波組合要結(jié)合高優(yōu)先級小區(qū)主輔頻段的劃分圖樣進行選擇，以便盡量避免選擇與相鄰小區(qū)中高優(yōu)先級小區(qū)的主頻段相重合的子載波。所述步驟(12)中，對各小區(qū)設(shè)置主輔頻段劃分優(yōu)先級的排序準則時，是根據(jù)各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各參數(shù)中的某一個參數(shù)或多個參數(shù)聯(lián)合設(shè)定的。所述步驟(2)中，對小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍進行的調(diào)整是根據(jù)下述兩個參數(shù)小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)分布和主輔頻段的分配情況；但因主輔頻段已經(jīng)預(yù)先進行分配，故此時對小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍的調(diào)整只與當前小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)分布有關(guān)；為方便描述，將由特定區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)增多或減少所引起的小區(qū)中心區(qū)域的擴大或縮小稱為小區(qū)中心的呼吸機制，與小區(qū)中心呼吸機制相對應(yīng)的操作是修改用戶終端的"中心或邊緣"屬性。所述步驟(2)進一步包括下列4喿作內(nèi)容(21)分別獲取小區(qū)內(nèi)主頻段和輔頻段的業(yè)務(wù)負荷量，并判斷是否要對當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍進行調(diào)整；如果要調(diào)整，則順序執(zhí)行步驟(22)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(23)操作；(22)根據(jù)獲取的上述主輔頻段的業(yè)務(wù)負荷比例，縮小或擴大當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，即修改相應(yīng)區(qū)域的部分用戶終端的"中心或邊緣"屬性；(23)為用戶終端分配子載波將主頻段上的子載波分配給小區(qū)邊緣用戶終端，將輔頻段上的子載波分配給小區(qū)中心用戶終端，直到將可用的子載波全部分配出去。所述步驟(21)中，是否要對當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋面積進行調(diào)整的判決準則是根據(jù)設(shè)置的高、低兩個業(yè)務(wù)負荷門限值的方法來進行判斷，或者采用其他方法進行判斷。所述小區(qū)中心呼吸機制的具體實現(xiàn)方法是隨機挑選"中心或邊緣"屬性的執(zhí)行對象，或者結(jié)合包括用戶業(yè)務(wù)QoS等級、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況的多種性能參數(shù)進行調(diào)整。所述步驟(3)進一步包括下列操作內(nèi)容(31)獲取每個已經(jīng)分配子載波的用戶終端的業(yè)務(wù)QoS等級、所在區(qū)域位于小區(qū)的中心區(qū)域或邊緣區(qū)域、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況以及本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾情況的參數(shù)，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值；(32)才艮據(jù)每個用戶終端的通信目標值，優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率，并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(2)的操作。所述步驟(3)中，所述根據(jù)每個用戶終端的通信質(zhì)量目標值優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率的方法，是采用內(nèi)環(huán)功率控制或外環(huán)功率控制的方法。本發(fā)明是基于實際通信網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性、地理位置的復(fù)雜性和業(yè)務(wù)分布的不均勻性，提出的一種基于小區(qū)優(yōu)先級順序的主輔頻段劃分方法，其有益效果是提高了軟頻率復(fù)用的可操作性和有效性。本發(fā)明方法是將載波分配方式和小區(qū)中心區(qū)域與小區(qū)邊緣區(qū)域的業(yè)務(wù)負載強度的關(guān)系作為一個參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)決定是否要對小區(qū)中心區(qū)域執(zhí)行呼吸機制，即調(diào)整小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍的大小，以平衡小區(qū)中心和小區(qū)邊緣兩個不同區(qū)域的業(yè)務(wù)量，提高小區(qū)整體的頻率利用率；并在相鄰小區(qū)主載波頻段的正交性和小區(qū)整體的頻率資源利用率之間取得折衷與平衡。另外，在功率分配中考慮了每個用戶終端使用業(yè)務(wù)性質(zhì)及其他各相關(guān)參數(shù)，為每個用戶終端設(shè)置一個通信目標值目標信干噪比，并根據(jù)每個用戶終端的目標信干噪比值對每個用戶終端進行功率控制和優(yōu)化，在保證用戶的服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高小區(qū)邊緣吞吐量，同時對小區(qū)的總體吞吐量也會有所改善。因此，本發(fā)明具有很好的推廣應(yīng)用前景。圖1(A)、(B)分別是小區(qū)不同區(qū)域采用軟頻率復(fù)用主副子載波覆蓋范圍的拓樸結(jié)構(gòu)和頻率復(fù)用分布的示意圖。圖2是本發(fā)明軟頻率復(fù)用的改進方法操作步驟流程圖。圖3是本發(fā)明軟頻率復(fù)用的改進方法的詳細操作步驟流程圖。圖4(A)、(B)分別是本發(fā)明的主輔頻)炎劃分方法實施例的地形情況和頻率復(fù)用分布的說明示意圖。圖5(A)、(B)分別是本發(fā)明軟頻率復(fù)用改進方法中采用不同的功率控制方法的實施例在小區(qū)內(nèi)的總平均吞吐量和邊緣吞吐量的性能仿真比較結(jié)果圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖好實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。參見圖2，介紹本發(fā)明用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法的具體操作步驟步驟1，根據(jù)小區(qū)優(yōu)先級依次為各小區(qū)劃分主輔頻段獲取各小區(qū)的包括覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，用于對系統(tǒng)中所有的小區(qū)進行主輔頻段的分配進行優(yōu)先級別的排序，以便按照系統(tǒng)中各小區(qū)的優(yōu)先級順序，由高到低依次對各小區(qū)進行主輔頻段劃分。該步驟進一步包括下列操作內(nèi)容(參見圖3):(11)根據(jù)用戶的地理位置信息將每個用戶終端初步標識為小區(qū)中心區(qū)域用戶和小區(qū)邊緣區(qū)域用戶。(12)獲取各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，為各小區(qū)設(shè)置一個主輔頻段劃分的優(yōu)先級；此時進行的優(yōu)先級劃分排序時，可以根據(jù)各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各個參數(shù)中的某一個參數(shù)或多個參數(shù)聯(lián)合設(shè)定的。(13)對于系統(tǒng)設(shè)定的總頻段M,按照小區(qū)優(yōu)先級的高低，為優(yōu)先級順序為/的小區(qū)分配其中的頻段W作為主頻段，剩余的(M-頻段作為輔頻段。在為設(shè)定優(yōu)先級的小區(qū)劃分主輔頻段時，可以靈活選擇不同帶寬、不同子載波組合的某一頻段作為該小區(qū)的主頻段，再把剩余的頻帶作為該小區(qū)的輔頻段。主頻段帶寬的大小取決于預(yù)測的小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域業(yè)務(wù)負載。主頻段的子載波組合要結(jié)合高優(yōu)先級小區(qū)主輔頻段的劃分圖樣進行選擇，盡量避免選擇與相鄰小區(qū)中高優(yōu)先級小區(qū)的主頻段相重合的子載波。步驟2,調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍根據(jù)所述主輔頻段的劃分結(jié)果和當前小區(qū)負荷比例，判斷是否要調(diào)整小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，以平衡主輔頻段的業(yè)務(wù)強度，并進行相應(yīng)的調(diào)整操作。該步驟對小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍進行的動態(tài)調(diào)整是根據(jù)兩個參數(shù)小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)分布和主輔頻段的分配情況。但是考慮到主輔頻段已經(jīng)預(yù)先分配好了，故此時的調(diào)整只與當前小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)分布有關(guān)。為方便描述，將由特定區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)增多或減少所引起的小區(qū)中心區(qū)域的擴大或縮小稱為小區(qū)中心的呼吸機制，與小區(qū)中心呼吸機制相對應(yīng)的操作是修改用戶終端的"中心或邊緣"屬性。而且，小區(qū)呼吸機制的具體實現(xiàn)方法是隨機挑選執(zhí)行對象，或者結(jié)合用戶業(yè)務(wù)終端的業(yè)務(wù)QoS等級、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況的多種性能參數(shù)進行調(diào)整。該步驟進一步包括下列操作內(nèi)容(參見圖3):(21)設(shè)置業(yè)務(wù)負荷上門限Thrl和業(yè)務(wù)負荷下門限Thr2，用于判斷是否需要調(diào)整小區(qū)中心覆蓋區(qū)域。再分別獲取小區(qū)內(nèi)主頻段和輔頻段的業(yè)務(wù)負荷量，并判斷是否要對當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍進行調(diào)整；如果要調(diào)整，則順序執(zhí)行步驟(22)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(23)操作。這里是否要對小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋面積進行調(diào)整的判決準則也可以采用其他方法判斷。(22)根據(jù)獲取的上述主輔頻段的業(yè)務(wù)負荷比例，縮小或擴大小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，即修改相應(yīng)區(qū)域的部分用戶終端的"中心或邊緣"屬性。其具體內(nèi)容為獲知當前小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域業(yè)務(wù)負載及其分布狀況，以及主頻段和輔頻段中可用的子載波的數(shù)量，得到主頻段占用率與輔頻段占用率如果是，則擴大小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍；還判斷該主輔頻段占用率比例L是否小于負荷下門限Thr2,如果是，則縮小小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍；然后執(zhí)行步驟(23)操作。(23)為用戶終端分配子載波將主頻段上的子載波分配給小區(qū)邊緣用戶終端，將輔頻段上的子載波分配給小區(qū)中心用戶終端，直到將可用的子載波全部分配出去。步驟3，根據(jù)用戶的通信目標值進行功率優(yōu)化獲取每個已經(jīng)分配頻率資源的用戶終端的業(yè)務(wù)性質(zhì)和其他信息，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值，并根據(jù)該目標值優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率，以增大小區(qū)邊緣吞吐量，同時兼顧小區(qū)總吞吐量。該步驟進一步包括下列操作內(nèi)容(參見圖3):(31)獲取每個已經(jīng)分配子載波的用戶終端的業(yè)務(wù)QoS等級、所在區(qū)域位于小區(qū)的中心區(qū)域或邊緣區(qū)域、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況以及本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾情況的參數(shù)，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值下行信干噪比SINR;，式中，自然數(shù)下標z'是小區(qū)用戶終端的序號；(32)根據(jù)每個用戶終端的當前實際測量的通信目標值下行信干噪比sinr,.，優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率即判斷該用戶終端的當前的下行信干噪比sinr,是否大于其目標值與閾值之和sinr;+B，并且當前的發(fā)射功率是否大于最小功率Pmin,若同時滿足上述兩個條件，則減小基站對該用戶終端的發(fā)射功率，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟(2)的操作；再判斷該用戶終端的當前的下行信干噪比siNR,是否小于目標值與閾值之差sinr;-B，并且當前的發(fā)射功率是否小于最大功率Pmax,若同時滿足上述兩個條件，則增加基站對該用戶終端的發(fā)射功率，然后，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(2)搡作。需要強調(diào)說明的是，本發(fā)明提出的用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法，不僅能夠用于3GPPLTE系統(tǒng)之降低小區(qū)間干擾，也可應(yīng)用于其他采用正交頻分復(fù)用的通信系統(tǒng)。本發(fā)明已經(jīng)進行了多次實施試驗，下面從三個方面的具體操作內(nèi)容介紹本發(fā)明的一個實施例的情況。參見圖4所示，假設(shè)一個基于OFDM/OFDMA的LTE系統(tǒng)中包含ID分別為1、2、3的三個大小不等的小區(qū)。該系統(tǒng)按照地理位置信息初步將用戶劃分為小區(qū)中心用戶和小區(qū)邊緣用戶。根據(jù)小區(qū)的覆蓋范圍大小進行主輔頻段劃分的優(yōu)先級排序，小區(qū)ID為1的中心小區(qū)覆蓋范圍最大，因此設(shè)置該1號小區(qū)優(yōu)先級最高，其順序依次是2號小區(qū)和3號小區(qū)。然后，依次為1、2、3號小區(qū)劃分主輔頻段。系統(tǒng)所有OFDM子載波共有24組，假設(shè)每個用戶每次最多只能分配一組子載波資源，則通過統(tǒng)計小區(qū)中心和小區(qū)邊緣的用戶的數(shù)目可知上述兩個區(qū)域的業(yè)務(wù)量。經(jīng)過觀察統(tǒng)計，1號小區(qū)中心用戶數(shù)大約是邊緣用戶數(shù)的兩倍，因此選擇l號頻段作為l號小區(qū)的主頻段，包含8組子載波，剩余16組子載波作為小區(qū)輔頻段。2號小區(qū)覆蓋面積較小，邊緣用戶數(shù)也較少，選擇包含6組子載波、與1號頻段正交的2號頻段作為主頻段，剩余18組子載波作為小區(qū)輔頻段。類似地，3號小區(qū)選擇包含4組子載波、與1和2號頻段正交的3號頻段作為主頻段，剩余16組子載波作為小區(qū)輔頻段。下面只以1號小區(qū)為例說明中心區(qū)域呼吸才幾制設(shè)經(jīng)過一段時間之后，小區(qū)邊緣用戶數(shù)增加為12，小區(qū)中心用戶數(shù)僅為10,計算得到主子載波占用率為蘭=1.5，小區(qū)中心占用率為2=0.625,主輔頻段的占用率比例L為A=2.4。8160.625若此時業(yè)務(wù)負荷的上門限Thr1設(shè)置為2，業(yè)務(wù)負荷的下門限Thr2設(shè)置為0.8，則有L〉Thrl，說明此時小區(qū)邊緣區(qū)域的負荷量過重，需要通過呼吸機制擴大小區(qū)中心區(qū)域。這時可對所有邊緣用戶根據(jù)路徑損耗進行排序，將路徑損耗最小的前4個小區(qū)邊緣用戶并入小區(qū)中心區(qū)域，使得進行區(qū)域調(diào)整后的主輔子載波的占用率比例滿足關(guān)系Th2<L<Thl。為每個用戶終端設(shè)定通信目標值，并根據(jù)該目標值進行功率優(yōu)化。將小區(qū)所有用戶終端的目標SINR設(shè)定為香農(nóng)截斷公式中的下行最大信干噪比SINRmax=22.05dB,并以此為目標進行若干次閉環(huán)功率控制。一4殳來說，小區(qū)邊緣用戶終端的通信質(zhì)量較差，無法達到該目標，因此也可以直接將小區(qū)邊緣用戶終端的功率設(shè)為最大發(fā)射功率。為了表示方便，該具體實施例中的功率控制算法稱為最大C/1內(nèi)環(huán)功率控制方法。參見圖5,說明上述具體實施例中描述的最大C/1內(nèi)環(huán)功率控制方法使用于傳統(tǒng)的軟頻率復(fù)用中的性能改善結(jié)果，其仿真參數(shù)如下面的表1所示。用于對比的方案是進行頻率規(guī)劃但不進行功率控制時的軟頻率復(fù)用技術(shù)方案，即主輔頻段都使用最大發(fā)射功率。從兩個仿真圖中可以看出，最大C/I功率控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)同時改善小區(qū)邊^(qū)^吐量和小區(qū)總吞吐量的目標。當然，最大C/I內(nèi)環(huán)功率控制方法只是本發(fā)明提出的軟頻率復(fù)用的改進方法中對功率進行優(yōu)化的一種具體實現(xiàn)方案，并不意味著本發(fā)明僅局限于這一種描述的實施方式。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明是考慮實際網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性、地理位置的復(fù)雜性及業(yè)務(wù)分布的不均勻性，提出的一種基于小區(qū)優(yōu)先級的主輔頻段劃分方法，提高了軟頻率復(fù)用的可操作性和有效性。該方法是將主輔子載波數(shù)量及小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域業(yè)務(wù)負載強度的關(guān)系作為一個參數(shù)，當小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)分布不均勻時，調(diào)整小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，在相鄰小區(qū)主子載波正交性和小區(qū)整體的頻率資源利用率之間取得折衷，提高軟頻率復(fù)用的可操作性和有效性。再通過給每個用戶終端設(shè)置一個通信目標值，并有針對性地進行功率控制，從而降低了小區(qū)中心區(qū)域?qū)π^(qū)邊緣區(qū)域的干擾，在保證用戶的服務(wù)質(zhì)量的前提下，提高小區(qū)邊緣吞吐量，同時也能改善小區(qū)的總體吞吐量。權(quán)利要求1、一種用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟(1)根據(jù)小區(qū)優(yōu)先級依次為各小區(qū)劃分主輔頻段獲取各小區(qū)的包括覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，用于對系統(tǒng)中所有的小區(qū)進行主輔頻段的分配進行優(yōu)先級別的排序，以便按照系統(tǒng)中各小區(qū)的優(yōu)先級順序，由高到低依次對各小區(qū)進行主輔頻段劃分；(2)調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍根據(jù)所述主輔頻段的劃分結(jié)果和當前小區(qū)負荷比例，判斷是否要調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，以平衡主輔頻段的業(yè)務(wù)強度，并進行相應(yīng)的調(diào)整操作；(3)根據(jù)用戶的通信目標值進行功率優(yōu)化獲取每個已經(jīng)分配頻率資源的用戶終端的業(yè)務(wù)性質(zhì)和其他相關(guān)信息，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值，并根據(jù)該目標值優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率，以增大小區(qū)邊緣吞吐量，同時兼顧小區(qū)總吞吐量。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(1)進一步包括下列操作內(nèi)容(II)根據(jù)用戶的地理位置信息將每個用戶終端初步標識為小區(qū)中心區(qū)域用戶和小區(qū)邊緣區(qū)域用戶；(12)獲取各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載、業(yè)務(wù)分布的各種參數(shù)，為各小區(qū)設(shè)置一個主輔頻段劃分的優(yōu)先級；(13)對于系統(tǒng)設(shè)定的總頻段M，按照小區(qū)優(yōu)先級的高低，為優(yōu)先級順序為/的小區(qū)分配其中的頻段&作為主頻段，剩余的(M-W)頻段作為輔頻段。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟(l)中，對于給定優(yōu)先級的小區(qū)劃分主輔頻段時，要靈活選擇不同帶寬和不同子載波組合的某一頻段作為該小區(qū)的主頻段，再把剩余的頻帶作為該小區(qū)的輔頻段；主頻段的帶寬大小是根據(jù)預(yù)測的小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域的不同業(yè)務(wù)負載量進行選擇的；主頻段的子載波組合要結(jié)合高優(yōu)先級小區(qū)主輔頻段的劃分圖樣進行選擇，以便盡量避免選擇與相鄰小區(qū)中高優(yōu)先級小區(qū)的主頻段相重合的子載波。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟(12)中，對各小區(qū)設(shè)置主輔頻段劃分優(yōu)先級的排序準則時，是根據(jù)各小區(qū)的覆蓋范圍、地理環(huán)境、用戶負載和業(yè)務(wù)分布的各參數(shù)中的某一個參數(shù)或多個參數(shù)聯(lián)合設(shè)定的。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中>對小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍進行的調(diào)整是根據(jù)下述兩個參數(shù)小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)分布和主輔頻段的分配情況；但因主輔頻段已經(jīng)預(yù)先進行分配，故此時對小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍的調(diào)整只與當前小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)分布有關(guān)；為方便描述，將由特定區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)增多或減少所引起的小區(qū)中心區(qū)域的擴大或縮小稱為小區(qū)中心的呼吸機制，與小區(qū)中心呼吸機制相對應(yīng)的操作是修改用戶終端的"中心或邊緣"屬性。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(2)進一步包括下列操作內(nèi)容(21)分別獲取小區(qū)內(nèi)主頻段和輔頻段的業(yè)務(wù)負荷量，并判斷是否要對當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍進行調(diào)整；如果要調(diào)整，則順序執(zhí)行步驟(22)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(23)操作；(22)根據(jù)獲取的上述主輔頻段的業(yè)務(wù)負荷比例，縮小或擴大當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，即修改相應(yīng)區(qū)域的部分用戶終端的"中心或邊緣"屬性；(23)為用戶終端分配子載波將主頻段上的子載波分配給小區(qū)邊緣用戶終端，將輔頻段上的子載波分配給小區(qū)中心用戶終端，直到將可用的子載波全部分配出去。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟(21)中，是否要對當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋面積進行調(diào)整的判決準則是根據(jù)設(shè)置的高、低兩個業(yè)務(wù)負荷門限值的方法來進行判斷，或者采用其他方法進行判斷。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述小區(qū)中心呼吸機制的具體實現(xiàn)方法是隨機挑選"中心或邊緣"屬性的執(zhí)行對象，或者結(jié)合包括用戶業(yè)務(wù)QoS等級、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況的多種性能參數(shù)進行調(diào)整。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)進一步包括下列操作內(nèi)容(31)獲取每個已經(jīng)分配子載波的用戶終端的業(yè)務(wù)QoS等級、所在區(qū)域位于小區(qū)的中心區(qū)域或邊緣區(qū)域、小區(qū)中的業(yè)務(wù)分布情況以及本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾情況的參數(shù)，為每個用戶終端設(shè)置一個通信質(zhì)量的目標值；(32)根據(jù)每個用戶終端的通信目標值，優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率，并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(2)的操作。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中，所述根據(jù)每個用戶終端的通信質(zhì)量目標值優(yōu)化主輔頻段的發(fā)射功率的方法，是采用內(nèi)環(huán)功率控制或外環(huán)功率控制的方法。全文摘要一種用于OFDM系統(tǒng)的軟頻率復(fù)用的改進方法，其操作步驟為根據(jù)小區(qū)優(yōu)先級依次為各小區(qū)劃分主輔頻段，調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域覆蓋范圍，根據(jù)用戶的通信目標值進行功率優(yōu)化。該方法是將主輔子載波數(shù)量及小區(qū)中心區(qū)域和小區(qū)邊緣區(qū)域的業(yè)務(wù)負載強度的關(guān)系作為一個參數(shù)，當小區(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)分布不均勻時，調(diào)整當前小區(qū)中心區(qū)域的覆蓋范圍，在相鄰小區(qū)主子載波正交性和小區(qū)整體的頻率資源利用率之間取得折衷，提高軟頻率復(fù)用的可操作性和有效性。通過給每個用戶終端設(shè)置通信目標值，并進行相應(yīng)的功率控制，降低小區(qū)中心區(qū)域?qū)π^(qū)邊緣區(qū)域的干擾，在保證用戶服務(wù)質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高小區(qū)邊緣吞吐量和改善小區(qū)的總體吞吐量。文檔編號H04W72/00GK101600212SQ20091008868公開日2009年12月9日申請日期2009年7月6日優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日發(fā)明者彭木根,莉李,王文博,斌韓申請人:北京郵電大學