專利名稱：一種ofdm中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶無線通信技術(shù)，特別是涉及一種OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法。
背景技術(shù)：
隨著寬帶無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，未來通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)高速率、廣覆蓋和大容量的 泛在無線業(yè)務(wù)的需求日益增大，這不僅需要采用先進(jìn)的傳輸技術(shù)，還需要新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié) 構(gòu)支持。由此，一種新型的低成本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-協(xié)同中繼網(wǎng)絡(luò)孕育而生，它的出現(xiàn)無疑為迎接 未來移動(dòng)通信發(fā)展中更大容量、更高速率、更廣覆蓋等挑戰(zhàn)提供了一種較為可行的方案?；谥欣^的下一代網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)，它通過協(xié)作傳輸技術(shù)，不 僅可以支持信源端與信宿端之間的直接通信，而且通過引入一個(gè)或多個(gè)中繼站，使得信源 端發(fā)出的信息還能由各中繼站經(jīng)過一定方式的處理后再轉(zhuǎn)發(fā)至信宿端。這種多跳傳輸方式 通過中繼站繞開阻礙電波傳輸?shù)慕ㄖ铩⒅脖坏日系K物，在一定程度上克服了大尺度衰落 的影響，減小了收發(fā)終端間的路徑損耗，降低了用戶設(shè)備的發(fā)射功率，從而抑止系統(tǒng)干擾并 提高信號(hào)的信噪比(SNR)。此外，由于信宿端可根據(jù)不同的合并方式對(duì)來自不同發(fā)射節(jié)點(diǎn) (信源端或是各中繼站)的信號(hào)進(jìn)行接收處理，協(xié)作傳輸還可以顯著的抵抗信道上小尺度 衰落的影響，在一定程度上改善信號(hào)的傳輸環(huán)境，獲取不同的分集增益。由于中繼系統(tǒng)的固有優(yōu)越性，美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的802. 11和 802. 16等標(biāo)準(zhǔn)工作組都明確提出了“中繼”以及多跳協(xié)作傳輸?shù)母拍?，并正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的 工作。而且，協(xié)同中繼系統(tǒng)與新一代寬帶無線移動(dòng)通信技術(shù)(B3G)系統(tǒng)中的正交頻分復(fù)用 (OFDM)技術(shù)的融合也是目前的一個(gè)熱點(diǎn)，例如，研究采用OFDMA多址方式的協(xié)同中繼系統(tǒng) 下的路由策略，資源分配策略來提高系統(tǒng)的吞吐量和用戶的公平性。但是由于采用OFDM技 術(shù)的系統(tǒng)，其自身沒有小區(qū)內(nèi)下行鏈路干擾抑制的機(jī)制，加上中繼站的引入會(huì)帶來干擾源 的增多，如果采用頻率復(fù)用因子為1，會(huì)導(dǎo)致用戶的干擾水平增大，特別是對(duì)位于小區(qū)邊緣 用戶的通信會(huì)造成極大的影響。因此，為了改善中繼OFDM小區(qū)邊緣用戶的通信性能，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的頻譜效 率，必須采用合適的下行鏈路干擾抑制策略，來有效的控制OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)內(nèi)的干 擾。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是采用OFDM技術(shù)的系統(tǒng)，其自身沒有小區(qū)內(nèi)下行鏈路 干擾抑制的機(jī)制，加上中繼站的引入會(huì)帶來干擾源的增多，會(huì)導(dǎo)致用戶的干擾水平增大，特 別是對(duì)位于小區(qū)邊緣用戶的通信會(huì)造成極大的影響。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，提供一種OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，該方法包括A、用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)，所述接入節(jié)點(diǎn)為基站或中繼站；B、根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息，各接入節(jié)點(diǎn)為其連接的用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配；C、各中繼站估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；D、基站根據(jù)中繼站的反饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配。優(yōu)選地，步驟A具體包括Al、用戶設(shè)備測(cè)量其接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)功率和其他接入節(jié)點(diǎn)的干擾功率，信號(hào)功率 與總干擾功率的比值為該用戶設(shè)備的信干比；A2、設(shè)置高信干比門限值和低信干比門限值，信干比高于高信干比門限值的用戶 設(shè)備為高質(zhì)量用戶設(shè)備，信干比低于低信干比門限值的用戶設(shè)備為低質(zhì)量用戶設(shè)備，信干 比介于高信干比門限值和低信干比門限值之間的為普通用戶設(shè)備；A3、用戶設(shè)備將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟A3進(jìn)一步包括低質(zhì)量用戶設(shè)備將小區(qū)內(nèi)對(duì)其干擾最大的接入節(jié)點(diǎn)的編號(hào)反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選地，步驟B之前，該方法進(jìn)一步包括各接入節(jié)點(diǎn)將接入時(shí)隙系統(tǒng)可用的頻帶資源分成低功率資源區(qū)和正常功率資源 區(qū)，并保證各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)正交，所述低功率資源區(qū)是指以低于各接入節(jié)點(diǎn) 正常設(shè)置功率進(jìn)行發(fā)射的頻帶資源，所述正常資源區(qū)是指以各接入節(jié)點(diǎn)正常設(shè)置功率進(jìn)行 發(fā)射的頻帶資源。優(yōu)選地，步驟B具體包括Bi、各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)將低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給高質(zhì)量用戶設(shè)備，并且降低 在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率；B2、各接入節(jié)點(diǎn)為受小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)干擾大的低質(zhì)量用戶設(shè)備分配該接入節(jié) 點(diǎn)的正常功率資源區(qū)內(nèi)與小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)相對(duì)應(yīng)的頻帶資源；B3、各接入節(jié)點(diǎn)將其他的正常功率資源區(qū)的頻帶資源分配給普通用戶設(shè)備。優(yōu)選地，步驟A之前，該方法進(jìn)一步包括各接入節(jié)點(diǎn)將其時(shí)隙資源分成回傳時(shí)隙和接入時(shí)隙，且在回傳時(shí)隙各接入節(jié)點(diǎn)的 頻帶正交，在接入時(shí)隙各接入節(jié)點(diǎn)復(fù)用系統(tǒng)所有的頻帶。優(yōu)選地，步驟C具體包括基于兩跳速率均衡的原則，各中繼站根據(jù)測(cè)量的回傳鏈路的信道質(zhì)量估算所需的 資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；所述的兩跳速率均衡是指中繼站需要依據(jù)與中繼站相連接的用戶設(shè)備在接入鏈 路的傳輸速率，來分配回傳鏈路的頻帶資源和功率資源，以實(shí)現(xiàn)兩跳速率上的匹配；所述接 入鏈路為用戶設(shè)備與中繼站的通信鏈路，所述回傳鏈路為中繼站與基站的通信鏈路。 優(yōu)選地，步驟D具體包括基站優(yōu)先為各中繼站分配所需的頻帶資源和功率資源，然后將剩余的資源分配給 與基站直接連接的用戶設(shè)備。優(yōu)選地，用戶設(shè)備選擇接入節(jié)點(diǎn)的方式可以依據(jù)最大接收功率、最小路徑損耗、或
最大信道容量準(zhǔn)則。
(三)有益效果通過提出了一種OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，將小區(qū)內(nèi)基站和各中繼站的用戶 設(shè)備進(jìn)行分類并為各類用戶設(shè)備合理地分配相應(yīng)的功率資源和頻帶資源，在盡量提高系統(tǒng) 總的吞吐量的同時(shí)改善小區(qū)內(nèi)傳輸質(zhì)量較差的用戶設(shè)備的通信質(zhì)量，即提高邊緣用戶的通 信速率。同時(shí)，不論用戶分類還是資源分配的過程，都可以由各接入節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成，沒有各 接入節(jié)點(diǎn)的資源協(xié)調(diào)，因此并不需要各接入節(jié)點(diǎn)間的信令交互，算法復(fù)雜度低，開銷小，具 有很強(qiáng)的實(shí)用性。


圖1是依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明方法中用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn) 的方法流程圖；圖3是OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)蜂窩小區(qū)的示意圖；圖4是本發(fā)明方法所采用的OFDM中繼系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明方法中各接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息為其連接的用戶設(shè)備 進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配的方法流程圖；圖6是本發(fā)明方法中各接入節(jié)點(diǎn)為用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的頻帶資源的分配示 意圖；圖7是通過仿真得到的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中采用依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的干擾 抑制方法的全復(fù)用模式和未采用干擾抑制的全復(fù)用模式的信干比累積分布函數(shù)曲線示意 圖；圖8是通過仿真得到的0FDM中繼網(wǎng)絡(luò)中采用依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的干擾抑 制方法的全復(fù)用模式和未采用干擾抑制的全復(fù)用模式的平均吞吐量累積分布函數(shù)曲線示 意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的主要思想為用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié) 點(diǎn)；各接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息為其連接的用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配； 各中繼站估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；基站根據(jù)中繼站的反 饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配。圖1是依照本發(fā)明一種實(shí)施方式的0FDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法的流程圖。本發(fā) 明的干擾抑制方法適用于0FDM中繼網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路，如圖1所示，本發(fā)明所述方法主要包 括以下步驟步驟A、用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。圖2是本發(fā)明中用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)的方 法流程圖。如圖2所示，本步驟具體包括步驟A1、用戶設(shè)備測(cè)量其接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)功率和其他接入節(jié)點(diǎn)的干擾功率，信號(hào)
6功率與總干擾功率的比值為該用戶設(shè)備的信干比。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，比如OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中，為了使用戶設(shè)備(例如，手機(jī))工作同 步，網(wǎng)絡(luò)中的接入節(jié)點(diǎn)(例如，基站或各中繼站)會(huì)發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，用戶設(shè)備通過測(cè)量網(wǎng)絡(luò) 中各接入節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)可以獲得接入節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)(例如，基站標(biāo)識(shí)或中繼站標(biāo)識(shí))、該用戶 設(shè)備的接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的接收信號(hào)功率、以及其他接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的干擾功率。用戶設(shè)備對(duì)測(cè) 量得到的上述信號(hào)功率和干擾功率進(jìn)行計(jì)算得到信干比。圖3是OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)蜂窩小區(qū)示意圖，如圖3所示，基站(BS)位于小區(qū) 中心，N個(gè)中繼站(RS)近似均勻的部署在小區(qū)靠近邊緣的位置，其中基站編號(hào)為0，中繼 站編號(hào)為i = l，2，…，N。小區(qū)中均勻分布著K個(gè)用戶設(shè)備，其集合記為Ω，并且Ω = Ω^υ Q1 U…U ΩΝ，其中Qci為與BS直接通信的用戶設(shè)備(稱為直傳用戶設(shè)備)的集合， 其個(gè)數(shù)設(shè)為K^Qji = 1,2,-,N)為通過第i個(gè)中繼站與BS通信的用戶設(shè)備(稱為中繼 用戶設(shè)備)的集合，其個(gè)數(shù)設(shè)為K”用戶設(shè)備選擇接入節(jié)點(diǎn)的方式可以依據(jù)最大接收功率、 最小路徑損耗、最大信道容量或其它準(zhǔn)則。基站的正常發(fā)射功率為Pbs，中繼站的正常發(fā)射功 率為Pks，第i個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率為Pi,則當(dāng)i = 0時(shí)Pi = Pbs，i乒0時(shí)Pi = Peso假設(shè) 用戶設(shè)備j(j = l，2，…，K)的接入節(jié)點(diǎn)為i，即j e Qi，接入節(jié)點(diǎn)i與用戶設(shè)備j之間的 路徑損耗表示為比,」，則其測(cè)量的信號(hào)功率為Sm = hi,&，測(cè)量的小區(qū)內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)i' (i' =1,2,…，N且i'興i)的干擾功率為Ii,,」= IvijPi,，由于小區(qū)外的干擾節(jié)點(diǎn)發(fā)出的干 擾功率對(duì)用戶設(shè)備的影響很弱，所以可以將測(cè)量得到的小區(qū)外所有干擾功率相加得到小區(qū) 外的總干擾功率IintCT-。ell ；則此時(shí)用戶設(shè)備j的信干比SII^為 步驟A2、設(shè)置高信干比門限值和低信干比門限值，信干比高于高信干比門限值的 用戶設(shè)備為高質(zhì)量用戶設(shè)備，信干比低于低信干比門限值的用戶設(shè)備為低質(zhì)量用戶設(shè)備， 信干比介于高信干比門限值和低信干比門限值之間的為普通用戶設(shè)備。根據(jù)公式(1)得到的節(jié)點(diǎn)i連接的所有用戶設(shè)備的信干比將節(jié)點(diǎn)i連接的所有 用戶設(shè)備進(jìn)行分類，設(shè)置一個(gè)高信干比門限值S//^th。ld，例如10dB，和一個(gè)低信干比門限 值,例如OdB。將節(jié)點(diǎn)i連接的用戶設(shè)備集合Qi中信干比高于57<th。ld的用戶 設(shè)備的集合稱為高質(zhì)量用戶設(shè)備集合Ω，，即
，將節(jié)點(diǎn) i連接的用戶設(shè)備集合Qi中信干比低于^//？^㈣的用戶設(shè)備的集合稱為低質(zhì)量用戶設(shè) 備集合i^。w ,即
將節(jié)點(diǎn)i連接的用戶設(shè)備集合Qi中信 干比介于見^^^和見^^之間的用戶設(shè)備的集合稱為普通用戶設(shè)備集合從—，并有 步驟A3、用戶設(shè)備將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)i連接的每個(gè)用戶設(shè)備j(j = 1,2,…，K)將各自的分類信息(包括高質(zhì) 量用戶設(shè)備、低質(zhì)量用戶設(shè)備或普通用戶設(shè)備)通過上行鏈路反饋給其接入節(jié)點(diǎn)，低質(zhì) 量用戶設(shè)備還需將小區(qū)內(nèi)對(duì)其干擾最大的接入節(jié)點(diǎn)的編號(hào)~反饋給其接入節(jié)點(diǎn)，其中 這樣對(duì)于節(jié)點(diǎn)i下的低質(zhì)量用戶設(shè)備集合，可以進(jìn)一步根據(jù)最大干擾節(jié)點(diǎn)的不同將其分類，用公式表示為= υ.Ω^Γ，ΥΧΦΙ其中表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)下受第η個(gè)節(jié)點(diǎn)干擾最大的低質(zhì)量用戶集合。步驟B、各接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息為其連接的用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙 的資源分配。圖4是本發(fā)明方法所采用的OFDM中繼系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明 所述方法采用的OFDM中繼系統(tǒng)采用時(shí)分半雙工的方式，時(shí)隙資源分成回傳時(shí)隙和接入時(shí) 隙兩部分，以支持中繼用戶設(shè)備的兩跳傳輸。并且設(shè)置在回傳時(shí)隙各條回傳鏈路(即基站 與各中繼站之間的通信鏈路)和與基站直接通信的直傳用戶設(shè)備的接入鏈路(即用戶設(shè)備 與各節(jié)點(diǎn)的通信鏈路)分配的頻帶資源正交，但在接入時(shí)隙各接入節(jié)點(diǎn)復(fù)用系統(tǒng)所有的頻 帶資源。圖5是本發(fā)明方法中各接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息為其連接的用戶設(shè)備 進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配的方法流程圖，如圖5所示，該方法包括步驟Bi、各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)將低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給高質(zhì)量用戶設(shè)備，并且 降低在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率。圖6是本發(fā)明中各接入節(jié)點(diǎn)為用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的頻帶資源的分配示意圖。 以圖2所示的OFDM中繼系統(tǒng)小區(qū)包括基站(BS)、中繼1 (RSl)、中繼2(RS2)和中繼3(RS3) 為例，各接入節(jié)點(diǎn)將系統(tǒng)可用的OFDM頻帶資源分成低功率資源區(qū)和正常功率資源區(qū)，所述 低功率資源區(qū)是指在下行鏈路上以低于各接入節(jié)點(diǎn)正常設(shè)置功率進(jìn)行發(fā)射的OFDM連續(xù)頻 帶資源塊，所述正常資源區(qū)是指在下行鏈路上以各接入節(jié)點(diǎn)正常設(shè)置功率進(jìn)行發(fā)射的OFDM 連續(xù)頻帶資源塊，并保證各接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)正交。這樣可以避免各接入節(jié)點(diǎn)同一 時(shí)隙在低功率資源區(qū)上發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的相互干擾。然后各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)將低功率資源區(qū)的頻 帶資源分配給高質(zhì)量用戶設(shè)備，比如將基站的低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給與基站直接 通信的高質(zhì)量用戶設(shè)備集合Qfgh ,將RSl的低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給與RSl相連的 高質(zhì)量用戶設(shè)備集合Qfgh ,將RS2的低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給與RS2相連的高質(zhì)量 用戶設(shè)備集合Qfgh，將RS3的低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給與RS3相連的高質(zhì)量用戶設(shè) 備集合Qfgh ,并且降低各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率，比如功率降低的比例系 數(shù)為Powerjatio ^ 1，則基站在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率為P0Wer_rati0*PBS，各中繼站在 低功率資源區(qū)的發(fā)射功率為PoWer_rati0*PKS。雖然Powerjatio可以任意設(shè)置，比如0. 8 或0.9，但必須保證降低后的基站或各中繼站在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率滿足小區(qū)內(nèi)可靠 數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹鸵蟆２襟EB2、各接入節(jié)點(diǎn)為受小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)干擾大的低質(zhì)量用戶設(shè)備分配該接 入節(jié)點(diǎn)的正常功率資源區(qū)內(nèi)與小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)相對(duì)應(yīng)的頻帶資源。首先，為受接入節(jié)點(diǎn)η干擾大的與接入節(jié)點(diǎn)i連接的低質(zhì)量用戶設(shè)備分配接入節(jié) 點(diǎn)i的正常功率資源區(qū)內(nèi)與節(jié)點(diǎn)η的低功率資源區(qū)相對(duì)應(yīng)的頻帶資源，這樣能夠降低節(jié)點(diǎn) η對(duì)與接入節(jié)點(diǎn)i連接的低質(zhì)量用戶設(shè)備的干擾。比如為受RS1、RS2和RS3干擾大的與基 站直接通信的低質(zhì)量用戶設(shè)備集合Ω^Γ、分別分配基站的正常功率資源區(qū)內(nèi) 與RSl、RS2和RS3的低功率資源區(qū)相對(duì)應(yīng)的頻帶資源；同理，分別為與RSl、RS2和RS3連接的低質(zhì)量用戶設(shè)備集合進(jìn)行頻帶資源分配。步驟B3、各接入節(jié)點(diǎn)將其他的正常功率資源區(qū)的頻帶資源分配給普通用戶設(shè)備。將步驟B1和B2分配剩余的各接入節(jié)點(diǎn)的正常功率資源區(qū)的頻帶資源分配給與各 接入節(jié)點(diǎn)相連接的普通用戶設(shè)備。至此，接入時(shí)隙分配結(jié)束。步驟C、各中繼站估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站?；趦商俾示獾脑瓌t，各中繼站根據(jù)測(cè)量的回傳鏈路的信道質(zhì)量估算所需的 資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；所述的兩跳速率均衡是指中繼站需要依據(jù)中繼用戶設(shè)備在第二跳鏈路(即接入 鏈路)的傳輸速率，來分配第一跳鏈路(即回傳鏈路)的頻帶資源和功率資源，以實(shí)現(xiàn)兩跳 速率上的匹配，通過調(diào)整頻帶分配以及各頻帶上的功率，以最大化該用戶設(shè)備的傳輸速率， 則認(rèn)為此時(shí)基本滿足兩跳速率均衡。該約束準(zhǔn)則的目的在于充分利用系統(tǒng)資源，以進(jìn)一步 增強(qiáng)系統(tǒng)性能。步驟D、基站根據(jù)中繼站的反饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配。如圖4所示，基站根據(jù)各中繼站的反饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配時(shí)，優(yōu)先為 各中繼站分配所需的頻帶資源和功率資源，然后將回傳時(shí)隙剩余的資源分配給與基站直接 連接的直傳用戶設(shè)備。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法。在本實(shí)施例中，所述OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由19個(gè)蜂窩小區(qū)構(gòu)成的，每小區(qū)中心放 置1個(gè)基站，且每小區(qū)靠近邊緣均勻放置3個(gè)中繼站，每個(gè)小區(qū)均勻分布30個(gè)用戶?；?站的正常發(fā)射功率配置為46dBm(參見3GPP相關(guān)規(guī)定)，各中繼站的正常發(fā)射功率配置為 37dBm(參見3GPP相關(guān)規(guī)定)，頻帶數(shù)目為50個(gè)，載頻為2GHz。同時(shí)在本實(shí)施例中，設(shè)定高 質(zhì)量用戶信干比門限值57<^_為10dB，低質(zhì)量用戶信干比門限雙對(duì)—為OdB以及功率 降低的比例系數(shù)Power_ratio為0. 9。通過仿真比較了全復(fù)用以及全復(fù)用干擾抑制兩種場(chǎng)景下的性能。其中全復(fù)用場(chǎng)景 表示小區(qū)內(nèi)有中繼站，在接入時(shí)隙小區(qū)內(nèi)不同接入節(jié)點(diǎn)下的用戶設(shè)備復(fù)用全部資源，但不 做任何干擾抑制處理；全復(fù)用干擾抑制場(chǎng)景表示應(yīng)用本發(fā)明所述方案。下面是這兩種場(chǎng)景 下的性能結(jié)果的比較分析。圖7是在OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中，兩種場(chǎng)景下所有用戶的信干比累積分布函數(shù)(CDF)曲 線示意圖。全復(fù)用場(chǎng)景下，所有用戶的信干比是最不好的，這是因?yàn)樵谠搱?chǎng)景下是雖然每個(gè) 接入節(jié)點(diǎn)(基站或者中繼站)都充分利用了所有的資源，但是每個(gè)接入節(jié)點(diǎn)因此也都成為 了其他接入節(jié)點(diǎn)的干擾源，這使得用戶設(shè)備的信干比大大地降低。從圖中可以看出本發(fā)明 提出的全復(fù)用干擾抑制方案比全復(fù)用場(chǎng)景下用戶設(shè)備的信干比提升了大約2dB。圖8是在OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)中，這兩種場(chǎng)景下所有用戶的平均吞吐量⑶F曲線示意 圖。從圖中可以看出本發(fā)明提出的全復(fù)用干擾抑制方案的吞吐量CDF曲線是最好的。這是 由于本方案是在全復(fù)用的基礎(chǔ)之上對(duì)0FDM蜂窩網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)之間的干擾進(jìn)行了抑制， 使得用戶獲得了較全復(fù)用場(chǎng)景下更好的信干比，從而獲得更高的吞吐量。由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過提出了一種0FDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制 方法，將小區(qū)內(nèi)基站和各中繼站的用戶設(shè)備進(jìn)行分類并為各類用戶設(shè)備合理地分配相應(yīng)的 功率資源和頻帶資源，在盡量提高系統(tǒng)總的吞吐量的同時(shí)改善小區(qū)內(nèi)傳輸質(zhì)量較差的用戶設(shè)備的通信質(zhì)量，即提高邊緣用戶的通信速率。同時(shí)，不論用戶分類還是資源分配的過程，都可以由各接入節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成，沒有各接入節(jié)點(diǎn)的資源協(xié)調(diào)，因此并不需要各接入節(jié)點(diǎn)間 的信令交互，算法復(fù)雜度低，開銷小，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。 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)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，該方法包括A、用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)，所述接入節(jié)點(diǎn)為基站或中繼站；B、根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息，各接入節(jié)點(diǎn)為其連接的用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配；C、各中繼站估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；D、基站根據(jù)中繼站的反饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配。
2.如權(quán)利要求1所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟A具體包括 A1、用戶設(shè)備測(cè)量其接入節(jié)點(diǎn)的信號(hào)功率和其他接入節(jié)點(diǎn)的干擾功率，信號(hào)功率與總干擾功率的比值為該用戶設(shè)備的信干比； A2、設(shè)置高信干比門限值和低信干比門限值，信干比高于高信干比門限值的用戶設(shè)備 為高質(zhì)量用戶設(shè)備，信干比低于低信干比門限值的用戶設(shè)備為低質(zhì)量用戶設(shè)備，信干比介 于高信干比門限值和低信干比門限值之間的為普通用戶設(shè)備； A3、用戶設(shè)備將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟A3進(jìn)一步包括低質(zhì)量用戶設(shè)備將小區(qū)內(nèi)對(duì)其干擾最大的接入節(jié)點(diǎn)的編號(hào)反饋給其接入節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求2所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟B之前，該方法 進(jìn)一步包括各接入節(jié)點(diǎn)將接入時(shí)隙系統(tǒng)可用的頻帶資源分成低功率資源區(qū)和正常功率資源區(qū)，并 保證各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)正交，所述低功率資源區(qū)是指以低于各接入節(jié)點(diǎn)正常設(shè) 置功率進(jìn)行發(fā)射的頻帶資源，所述正常資源區(qū)是指以各接入節(jié)點(diǎn)正常設(shè)置功率進(jìn)行發(fā)射的 頻帶資源。
5.如權(quán)利要求4所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟B具體包括 B1、各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)將低功率資源區(qū)的頻帶資源分配給高質(zhì)量用戶設(shè)備，并且降低在低功率資源區(qū)的發(fā)射功率；B2、各接入節(jié)點(diǎn)為受小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)干擾大的低質(zhì)量用戶設(shè)備分配該接入節(jié)點(diǎn)的 正常功率資源區(qū)內(nèi)與小區(qū)內(nèi)其他接入節(jié)點(diǎn)的低功率資源區(qū)相對(duì)應(yīng)的頻帶資源； B3、各接入節(jié)點(diǎn)將其他的正常功率資源區(qū)的頻帶資源分配給普通用戶設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟A之 前，該方法進(jìn)一步包括各接入節(jié)點(diǎn)將其時(shí)隙資源分成回傳時(shí)隙和接入時(shí)隙，且在回傳時(shí)隙各接入節(jié)點(diǎn)的頻帶 正交，在接入時(shí)隙各接入節(jié)點(diǎn)復(fù)用系統(tǒng)所有的頻帶。
7.如權(quán)利要求6所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟C具體包括 基于兩跳速率均衡的原則，各中繼站根據(jù)測(cè)量的回傳鏈路的信道質(zhì)量估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；所述的兩跳速率均衡是指中繼站需要依據(jù)與中繼站相連接的用戶設(shè)備在接入鏈路的 傳輸速率，來分配回傳鏈路的頻帶資源和功率資源，以實(shí)現(xiàn)兩跳速率上的匹配；所述接入鏈 路為用戶設(shè)備與中繼站的通信鏈路，所述回傳鏈路為中繼站與基站的通信鏈路。
8.如權(quán)利要求6所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，步驟D具體包括 基站優(yōu)先為各中繼站分配所需的頻帶資源和功率資源，然后將剩余的資源分配給與基站直接連接的用戶設(shè)備。
9.如權(quán)利要求6所述的OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，其特征在于，用戶設(shè)備選擇接入 節(jié)點(diǎn)的方式可以依據(jù)最大接收功率、最小路徑損耗、或最大信道容量準(zhǔn)則。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種OFDM中繼網(wǎng)絡(luò)干擾抑制方法，該方法包括A、用戶設(shè)備進(jìn)行分類并將各自的分類信息反饋給其接入節(jié)點(diǎn)；B、各接入節(jié)點(diǎn)根據(jù)用戶設(shè)備的分類信息為其連接的用戶設(shè)備進(jìn)行接入時(shí)隙的資源分配；C、各中繼站估算所需的資源塊數(shù)目，并將資源塊需求信息反饋給基站；D、基站根據(jù)中繼站的反饋信息進(jìn)行回傳時(shí)隙的資源分配。本發(fā)明能夠在盡量提高系統(tǒng)總的吞吐量的同時(shí)改善小區(qū)內(nèi)傳輸質(zhì)量較差的用戶設(shè)備的通信質(zhì)量，即提高邊緣用戶的通信速率。而且，并不需要各接入節(jié)點(diǎn)間的信令交互，算法復(fù)雜度低，開銷小，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101873701SQ20101021587
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者弓風(fēng), 張平, 李 根, 王瑩, 聶高峰 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)