專利名稱：上行頻譜資源的分配方法和基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種上行頻譜資源的分配方法和基站。
背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù)，它是由多載波調(diào)制(MCM)發(fā)展而來(lái)的一種無(wú)線環(huán)境下的高速傳輸技術(shù)。無(wú)線信道的頻率響應(yīng)曲線大多是非平坦的，而 OFDM技術(shù)的主要思想是將頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個(gè)子信道上對(duì)每個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波進(jìn)行并行傳輸。WiMAX (World Interoperability for Microwave Access,
性)系統(tǒng)采用OFDM技術(shù)，它的TDD (Time Division Duplexing,時(shí)分復(fù)用)模式的幀結(jié)構(gòu)如圖1，幀結(jié)構(gòu)是一個(gè)二維結(jié)構(gòu)，橫軸是由時(shí)域的符號(hào)(Symbol)組成，縱軸是頻域的子載波組成，圖1中的TTG(Transmit/Receive Transition Gap)表示發(fā)送傳輸間隔，其為下行子幀與接下去的上行突發(fā)脈沖間的間隔；RTGOteceive Transition Gap)表示接收傳輸間隔?？梢钥吹较滦凶訋郧皩?dǎo)(Preamble)為開(kāi)始，前導(dǎo)主要用于物理層同步和均衡。前導(dǎo)之后為幀控制部分(FCH，F(xiàn)rame Control Header)，另外，如果當(dāng)前幀中還有一個(gè)下行映射 (DL-MAP)消息，那么承載DL-MAP消息的突發(fā)(Burst)就應(yīng)該緊接著FCH出現(xiàn)。而且，如果這個(gè)下行幀還需要傳輸上行映射(UL-MAP)消息，這個(gè)UL-MAP消息也是應(yīng)該緊接著DL-MAP 消息出現(xiàn)的。接下去的幀部分用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，這部分由多個(gè)突發(fā)脈沖組成。眾所周知，頻率資源是一種不可再生的稀缺和昂貴資源，不能滿足人們?nèi)找嫔仙男枨?。因此，?duì)于任何技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來(lái)說(shuō)，頻率資源都不會(huì)是無(wú)窮盡被使用的，正因如此，在新技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，需要研究如何更有效地利用頻率資源，這也是目前國(guó)內(nèi)外設(shè)備生產(chǎn)商和運(yùn)營(yíng)商都在關(guān)注的頻率資源的共享問(wèn)題，換句話說(shuō)，通信技術(shù)的更新?lián)Q代，也很大程度由于資源的稀缺性決定的。由于頻率資源的總量受到限制，所以需要通過(guò)新的方法或者技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高速的傳輸和更廣的覆蓋。這一點(diǎn)是未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展的方向，也是電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備生產(chǎn)商未來(lái)努力的方向。頻率復(fù)用技術(shù)是為了提高頻譜利用率和擴(kuò)充系統(tǒng)容量而提出的一種組網(wǎng)技術(shù)。傳統(tǒng)的頻率復(fù)用技術(shù)可以分為異頻復(fù)用技術(shù)和同頻復(fù)用技術(shù)。同頻復(fù)用技術(shù)可以做到頻率復(fù)用因子為1，即整個(gè)系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的小區(qū)使用相同的頻帶為本小區(qū)內(nèi)的用戶服務(wù)。異頻復(fù)用技術(shù)將系統(tǒng)內(nèi)若干個(gè)使用不同頻帶的小區(qū)組成一個(gè)復(fù)用簇，該復(fù)用簇內(nèi)占用的頻帶即為系統(tǒng)允許使用的所有頻帶。而整個(gè)系統(tǒng)則是由一個(gè)個(gè)這樣的復(fù)用簇組成的。同頻復(fù)用技術(shù)由于復(fù)用因子僅為1，因此具有很高的頻譜利用率和系統(tǒng)容量。然而由于所有小區(qū)使用相同的頻帶，邊緣用戶會(huì)受到來(lái)自其他相鄰小區(qū)的同頻干擾，通信質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，因而在實(shí)際的蜂窩系統(tǒng)中很少使用。異頻復(fù)用技術(shù)由于同頻小區(qū)物理位置相隔較遠(yuǎn)，能很好的抑制同頻干擾。然而隨著無(wú)線用戶的日趨增多，異頻復(fù)用系統(tǒng)的系統(tǒng)容量受到很大的考驗(yàn)。部分頻率復(fù)用(FFR，F(xiàn)ractional Frequency Reuse)技術(shù)是一種提高系統(tǒng)容量的新技術(shù)。FFR的思想是小區(qū)中心的用戶，信道條件較好，并且由于物理位置相隔比較遠(yuǎn)，本身對(duì)其他小區(qū)的干擾也不大，所以分配在頻率復(fù)用因子為1的復(fù)用集上；小區(qū)邊緣用戶，由于離基站距離比較遠(yuǎn)，信道條件比較差，跟其他小區(qū)的用戶之間的干擾比較大，所以分配在頻率復(fù)用因子為3的復(fù)用集上。當(dāng)WiMAX運(yùn)營(yíng)商頻率資源不豐富時(shí)，在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中可能會(huì)采用同頻組網(wǎng)方式CXNXS為1X1X3的方式，其中C為每簇中的基站數(shù)，N是頻率復(fù)用的總信道(或信道組)數(shù)，S是每基站的扇區(qū)數(shù)。但這種方式用戶在小區(qū)邊界處受到干擾太大，無(wú)法接收到有用信號(hào)，在邊界處無(wú)用信號(hào)的載頻與有用信號(hào)的載頻相同，并對(duì)接收同頻有用信號(hào)的接收機(jī)造成干擾，這時(shí)大量的同頻干擾將取代噪聲和其它干擾，成為對(duì)這種組網(wǎng)方式的主要約束，此時(shí)移動(dòng)無(wú)線環(huán)境將由噪聲受限環(huán)境變?yōu)楦蓴_受限環(huán)境。有些WiMAX運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)采用組網(wǎng)方式CXNXS為lX3Segment(段)X3的方式， 雖然在這種組網(wǎng)方式下，基站間同頻干擾可以得到較好的抑制，但頻譜利用率變得很低，吞吐量很難保證。由上可知，現(xiàn)有的頻譜資源的分配方法無(wú)法使得終端最大限度的得到所需的帶寬資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種上行頻譜資源的分配方法和基站，以至少解決現(xiàn)有的頻譜資源的分配方法無(wú)法使得終端最大限度的得到所需的帶寬資源問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種上行頻譜資源的分配方法，其包括基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型；上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。進(jìn)一步地，基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型包括將上述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照上述基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N > 1 ；基站根據(jù)上述下行信號(hào)和上述干擾信號(hào)判斷上述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。進(jìn)一步地，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括上述基站為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配不重疊的頻譜帶寬。進(jìn)一步地，上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括上述基站為位于不同扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的上述終端分配部分重疊的頻譜帶寬；上述基站為位于第一扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的上述終端分配的頻譜帶寬與上述基站為位于第二扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配的頻譜帶寬部分重疊。進(jìn)一步地，上述環(huán)形區(qū)域還包括中環(huán)區(qū)域，位于上述外環(huán)區(qū)域和上述內(nèi)環(huán)區(qū)域之間，其中，上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括上述基站為位于不同扇區(qū)的中環(huán)區(qū)域中的上述終端分配相同的頻譜帶寬。進(jìn)一步地，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括上述基站為位于上述外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；上述基站為位于上述中環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；上述基站為位于上述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、上述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種基站，其包括判斷單元，用于根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型；分配單元，用于為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。進(jìn)一步地，上述判斷單元包括劃分模塊，用于將上述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照上述基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N> 1 ；判斷模塊，用于根據(jù)上述下行信號(hào)和上述干擾信號(hào)判斷上述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。進(jìn)一步地，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述分配單元還用于為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配不重疊的頻譜帶寬。進(jìn)一步地，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述分配單元包括第一分配模塊，用于為位于上述外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；第二分配模塊，用于為位于上述中環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；第三分配模塊，用于為位于上述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、上述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。本發(fā)明根據(jù)用戶在不同扇區(qū)中所處的位置來(lái)分配頻率資源，使得在提高頻譜利用率和擴(kuò)充系統(tǒng)容量同時(shí)，也降低了干擾，提高了小區(qū)邊緣性能，提升了整個(gè)小區(qū)的總吞吐量。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的Wimax幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上行頻譜資源的分配方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的S = 3，N = 3時(shí)用戶的分布示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的S = 3，N = 3時(shí)幀資源劃分的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的S = 3，N = 2時(shí)用戶的分布示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的S = 3，N = 2時(shí)幀資源劃分的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的3Segment組網(wǎng)的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Wimax下3Segment組網(wǎng)3環(huán)資源的幀結(jié)構(gòu)圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Wimax下3Segment組網(wǎng)3環(huán)資源的用戶類型判別的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Wimax下3Segment組網(wǎng)3環(huán)資源的按幀調(diào)度的資源分配的流程圖；圖11根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上行頻譜資源的分配方法的流程圖，其包括S202，基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型；S204，上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源?，F(xiàn)有的頻譜資源分配方法并沒(méi)有根據(jù)實(shí)際的干擾來(lái)分配頻譜資源，這樣使得頻譜利用率變得很低，吞吐量很難保證。反觀本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)終端的干擾情況來(lái)判斷該終端在不同扇區(qū)中所處的位置，并為該終端分配與該位置對(duì)應(yīng)的頻率資源，使得在提高頻譜利用率和擴(kuò)充系統(tǒng)容量同時(shí)，也降低了干擾，提高了小區(qū)邊緣性能，提升了整個(gè)小區(qū)的總吞吐量。優(yōu)選的，基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和所述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷所述終端的類型包括將所述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N> 1 ；基站根據(jù)所述下行信號(hào)和所述干擾信號(hào)判斷所述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。優(yōu)選的，N = 3。由于上述的N > 1，使得可以對(duì)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域進(jìn)行更細(xì)粒度地劃分，從而增加了頻率資源分配的精度。優(yōu)選的，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括所述基站為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配不重疊的頻譜帶寬。由于位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的終端彼此之間的頻譜帶寬不重疊，從而使得這些終端不會(huì)受到同頻干擾，提高了小區(qū)邊緣性能。優(yōu)選的，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括所述基站為位于不同扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配部分重疊的頻譜帶寬；所述基站為位于第一扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬與所述基站為位于第二扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬部分重疊。根據(jù)上述的優(yōu)選實(shí)施例，由于內(nèi)環(huán)區(qū)域中的終端距離基站較近，其發(fā)射功率相對(duì)較小，及時(shí)與外環(huán)區(qū)域中的終端部分同頻，其產(chǎn)生的同頻干擾也較小。因此，通過(guò)將位于第一扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬與所述基站為位于第二扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬部分重疊，使得既保證了較低的干擾，又提高了頻譜資源的利用率。優(yōu)選的，所述環(huán)形區(qū)域還包括中環(huán)區(qū)域，位于所述外環(huán)區(qū)域和所述內(nèi)環(huán)區(qū)域之間，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括所述基站為位于不同扇區(qū)的中環(huán)區(qū)域中的所述終端分配相同的頻譜帶寬。優(yōu)選的，第一扇區(qū)中的中環(huán)區(qū)域中的終端與第二扇區(qū)中的內(nèi)環(huán)區(qū)域和外環(huán)區(qū)域中的終端具有不重疊的頻譜帶寬。根據(jù)上述優(yōu)選的實(shí)施例，細(xì)化了扇區(qū)的覆蓋區(qū)域的劃分粒度，使得能夠更精確地對(duì)終端進(jìn)行資源分配。同時(shí)，由于位于不同扇區(qū)的中環(huán)區(qū)域中的終端具有相同的頻譜帶寬， 使得中環(huán)區(qū)域中的終端與外環(huán)區(qū)域中的終端之間的干擾較小。優(yōu)選的，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括所述基站為位于所述外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；所述基站為位于所述中環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；所述基站為位于所述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、所述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。通過(guò)上述優(yōu)選的分配方式，各個(gè)環(huán)形區(qū)域中的終端均能使用前面的環(huán)形區(qū)域中未分配的頻譜資源，從而提高了頻譜資源的利用率。下面對(duì)本發(fā)明的上行頻譜資源的分配方法的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，同頻組網(wǎng)方式CXNXS為IXlXS(S是每基站的扇區(qū)數(shù)) 的方式下，在一個(gè)S扇區(qū)同頻組網(wǎng)的站下面，根據(jù)用戶與天線的角度以及離天線的遠(yuǎn)近情況，即根據(jù)本小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)弱及受鄰站的干擾情況可以將用戶分成N類AserTypel， UserType2, UserType3. . .，UserTypeN, N的取值是大于等于2且少于等于扇區(qū)下的總的用戶數(shù)，如果N為扇區(qū)下的總的用戶數(shù)時(shí)，那就是根據(jù)每個(gè)用戶的信號(hào)及干擾特點(diǎn)來(lái)分配資源和過(guò)功率控制的方式來(lái)做頻率復(fù)用了。UserTypel的用戶受鄰站的干擾最小，UserTypd 次之...，而^erTypeN受鄰站的干擾最大，即外環(huán)用戶。也就是說(shuō)^erTypel到UserTypeN 受鄰站的干擾情況逐漸增大，基站根據(jù)其干擾的情況為不同的^erType的用戶作不同的處理為不同WherType的用戶設(shè)定不同的功率控制策略和AMC (自適應(yīng)調(diào)制編碼)策略。用戶的最大發(fā)射功率限制MaxTxPower_utl < MaxTxPower_ut2 < . . . < MaxTxPower_utNMaxTxPower_utl是指^erTypel的最大發(fā)射功率限制，其余類推。將帶寬規(guī)劃成N份，不同的^erType使用相應(yīng)的帶寬，以減少干擾使得頻譜利用率最大，一般來(lái)說(shuō)受干擾越少的用戶可用資源越多，受干擾越多的用戶可用資源越少， ^erTypel用戶可以使用所有的帶寬，而UserTypeN用戶只能使用外環(huán)帶寬。為了保證覆蓋，由于UserTypeN用戶(外環(huán)用戶)受鄰區(qū)干擾最大，鄰區(qū)之間 ^erTypeN用戶不會(huì)使用相同的帶寬，也就是說(shuō)在IXlXS下，S個(gè)扇區(qū)的外環(huán)用戶不會(huì)使用相同的帶寬。下面以較常用的3扇區(qū)(S = 3)組網(wǎng)方式以及用戶分類為N =2和3的場(chǎng)景做進(jìn)一步的說(shuō)明。3扇區(qū)組網(wǎng)的場(chǎng)景下，且N為3時(shí)，一個(gè)扇區(qū)下的用戶分成內(nèi)環(huán)用戶，中環(huán)用戶和外環(huán)用戶。內(nèi)環(huán)用戶一般處于天線的主瓣位置，離站比較近，路損較小，同時(shí)受鄰區(qū)的干擾也比較小，因此此類用戶即使用很小的功率發(fā)送上行信號(hào)，到基站側(cè)也會(huì)有較佳的質(zhì)量；中環(huán)用戶相對(duì)來(lái)說(shuō)比內(nèi)環(huán)用戶離站要遠(yuǎn)一點(diǎn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)路損和干擾要大一點(diǎn)，因此要保證一定的信號(hào)質(zhì)量的話，中環(huán)用戶的發(fā)射功率要比內(nèi)環(huán)用戶要大一些；而外環(huán)用戶分成兩種一種是離站很近但處于天線旁瓣的位置，盡管信號(hào)強(qiáng)度大，但由于離兩個(gè)kgment的天線的距離差不多，受到的干擾強(qiáng)度也很大，另外一種是處于小區(qū)邊緣，離站最遠(yuǎn)，路損最大，受鄰區(qū)的干擾也最嚴(yán)重，在同頻組網(wǎng)的情況下，不解決外環(huán)用戶的干擾問(wèn)題就沒(méi)有辦法保證覆
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ΓΤΠ ο
根據(jù)上述3類用戶的特點(diǎn)以及用戶分布情況和組網(wǎng)情況將一個(gè)站下的3個(gè) kgment的上行幀分成內(nèi)環(huán)區(qū)域Qnner Zone)，夕卜環(huán)區(qū)域(Outer Zone)禾口中環(huán)區(qū)域 (Median Zone) 3個(gè)部分，如圖4所示。內(nèi)環(huán)用戶主要使用內(nèi)環(huán)資源，在中環(huán)和外環(huán)資源有空閑的情況下也可以使用中環(huán)和外環(huán)資源。內(nèi)環(huán)用戶使用低功率發(fā)射，以減少對(duì)鄰區(qū)外環(huán)的干擾。中環(huán)用戶主要使用中環(huán)資源，在外環(huán)資源有空閑的情況下也可以使用外環(huán)資源。 中環(huán)用戶使用較低功率發(fā)射，降低干擾同時(shí)也要保證一定的信號(hào)質(zhì)量。外環(huán)用戶受鄰區(qū)的干擾較大，同時(shí)對(duì)鄰區(qū)的干擾也較大，因此只能使用外環(huán)資源， 使用較高的功率發(fā)射以保證覆蓋。由圖4可知，同一站下的3個(gè)kgment的中環(huán)使用相同的頻率資源；3個(gè)kgment 的外環(huán)是頻分，外環(huán)之間沒(méi)有干擾；而內(nèi)環(huán)就是使用中環(huán)和外環(huán)頻率資源之外的所有頻率資源，3個(gè)kgment的內(nèi)環(huán)和內(nèi)環(huán)之間，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間有頻率重疊。3個(gè)kgment之間，中環(huán)與中環(huán)之間存在干擾，所以中環(huán)用戶的上行功控需要控制上行用戶保持適當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率，降低對(duì)鄰區(qū)的干擾同時(shí)保證一定的信號(hào)質(zhì)量。
的內(nèi)環(huán)與內(nèi)環(huán)之間也存在干擾，但內(nèi)環(huán)的用戶都是要保持低的發(fā)射功率，而且從圖3可知內(nèi)環(huán)之間距離較遠(yuǎn)，因此內(nèi)環(huán)與內(nèi)環(huán)之間的干擾很輕。與此同時(shí)，3fkgment的內(nèi)外環(huán)之間存在干擾，而且外環(huán)一般功率都較高，而內(nèi)環(huán)功率低，覆蓋范圍小，所以一般是信道條件極好的用戶才能進(jìn)內(nèi)環(huán)，如果沒(méi)有用戶到達(dá)內(nèi)環(huán)的條件，也可以沒(méi)有內(nèi)環(huán)用戶。而3個(gè) Segment的中環(huán)和外環(huán)之間由于是頻分，不存在干擾。當(dāng)S = 3，N = 2時(shí)，也就是用戶只分成外環(huán)和內(nèi)環(huán)用戶，這個(gè)場(chǎng)景和N = 3時(shí)的場(chǎng)景類似，只是用戶分類的粒度要粗一些，用戶發(fā)布如圖5所示，幀結(jié)構(gòu)也有一些變化，帶寬資源只分成2部分，幀結(jié)構(gòu)如圖6所示。由于上行功率是可變的，上行的信號(hào)情況不能反映用戶的位置情況，需要根據(jù)下行信號(hào)情況進(jìn)行判斷。當(dāng)用戶入網(wǎng)后，根據(jù)用戶本站的下行CINR，RSSI信息以及終端接收到鄰站的信號(hào)強(qiáng)弱來(lái)判斷用戶是處于內(nèi)，中，外的那個(gè)環(huán)，根據(jù)所屬用戶的類型來(lái)進(jìn)行策略性的功率控制和分配上行帶寬資源。用戶分類流程如下1)終端入網(wǎng)；2)基站根據(jù)下行CINR，RSSI信息以及終端接收到鄰站的信號(hào)強(qiáng)弱判別終端的用戶類型；3)周期觸發(fā)或事件觸發(fā)基站重復(fù)上述步驟幻，直到終端退網(wǎng)。上行資源是按幀分配，流程如下1)先為UserTypeN的用戶分配MneN的帶寬，直到帶寬分配完或是用戶沒(méi)有需求；2)為^erTypeN-I的用戶分配hneN-l的帶寬以及hneN-l未使用的帶寬，直到帶寬分配完或是用戶沒(méi)有需求；3)為herTypeN-2的用戶分配MneN的帶寬以及hneN-l和hneN_2未使用的帶寬，直到帶寬分配完或是用戶沒(méi)有需求；4)同理類推為herTypeN-3. . . UserType2的用戶分配帶寬，直到帶寬分配完或是用戶沒(méi)有需求；5)為用戶^erTypel的用戶分配資源，根據(jù)上面的流程可知，UserTypel的用戶可以使用整幀的未分配資源，直到帶寬分配完或是用戶沒(méi)有需求，資源分配結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明可以根據(jù)用戶的實(shí)際干擾情況來(lái)決定頻率的復(fù)用情況，在干擾較少時(shí)可以達(dá)到復(fù)用因子為1，在干擾較大時(shí)，就減少?gòu)?fù)用的資源數(shù)來(lái)保證用戶的傳輸質(zhì)量，因此在相同的信道環(huán)境下本發(fā)明有更高的頻譜利用率和系統(tǒng)吞吐量。本發(fā)明的組網(wǎng)方法和裝置也可以用于下行，只是幀結(jié)構(gòu)會(huì)有所不同。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提高上行頻譜利用率的具體實(shí)施例(Wimax)，S卩，S = 3，N =3，也就是，3kgment組網(wǎng)3類用戶的組網(wǎng)方法進(jìn)行說(shuō)明。3Segment組網(wǎng)的場(chǎng)景下，為了保證Ranging區(qū)域，F(xiàn)FB區(qū)域和ACK區(qū)域等控制信道的可靠性，上行控制信道還是采用1/3頻分的方式，而數(shù)據(jù)信道就采用本發(fā)明的提高頻譜利用率的組網(wǎng)方法，組網(wǎng)示意圖如圖7所示，由于分3類用戶，所以資源也分成3類，幀結(jié)構(gòu)如圖8所示。在本發(fā)明的提高上行頻譜利用率的具體實(shí)施例(Wimax)下，S = 3，N = 3，即， 3Segment組網(wǎng)3類用戶的組網(wǎng)方法中對(duì)不同類型用戶的處理具體實(shí)施步驟如圖9所示步驟S902:終端入網(wǎng)；步驟S904 基站根據(jù)終端的下行信號(hào)情況及終端所接收到鄰站(相鄰基站)的信號(hào)情況判決用戶是內(nèi)環(huán)、中環(huán)還是外環(huán)用戶；步驟S906 基站根據(jù)終端的用戶類型對(duì)終端實(shí)施不同的功控策略和實(shí)施不同的上行帶寬分配機(jī)制；步驟S908 判斷終端的信號(hào)是否發(fā)生變化或是終端的重新判決周期到，若是，則轉(zhuǎn)至步驟S904，否則轉(zhuǎn)至步驟S910 ；步驟S910 判斷終端是否退網(wǎng)，若是，則流程結(jié)束，否則轉(zhuǎn)至步驟S908 ；在本發(fā)明的提高上行頻譜利用率的具體實(shí)施例(Wimax)下，S = 3，N = 3，即， 3kgment組網(wǎng)3類用戶的組網(wǎng)方法中對(duì)不同用戶按幀調(diào)度的帶寬資源分配具體實(shí)施步驟如圖10所示步驟S1002 為外環(huán)用戶分配外環(huán)的帶寬資源；步驟S1004 判斷是否已經(jīng)沒(méi)有外環(huán)用戶的需求或是外環(huán)資源已經(jīng)分配完，若是， 則轉(zhuǎn)至步驟S1006，否則轉(zhuǎn)至步驟S1002 ；步驟S1006 為中環(huán)用戶分配中環(huán)的帶寬資源以及外環(huán)還沒(méi)有分配的帶寬資源；步驟S1008 判斷是否已經(jīng)沒(méi)有中環(huán)用戶的需求或是中環(huán)資源和外環(huán)資源已經(jīng)分配完，若是，則轉(zhuǎn)至步驟S1010，否則轉(zhuǎn)至步驟S1006 ；步驟S1010 為內(nèi)環(huán)用戶分配內(nèi)環(huán)的帶寬資源以及外、中環(huán)還沒(méi)有分配的帶寬資源；步驟S1012 判斷是否已經(jīng)沒(méi)有內(nèi)環(huán)用戶的需求或是所以可用資源已經(jīng)分配完， 若是，則流程結(jié)束，否則轉(zhuǎn)至步驟S1010。本發(fā)明還提供了一種基站，該基站可以使用上述各個(gè)優(yōu)選的上行頻譜資源的分配方法。圖11根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括判斷單元1102，用于根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型；分配單元1104，與判斷單元1102連接，用于為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)終端的干擾情況來(lái)判斷該終端在不同扇區(qū)中所處的位置，并為該終端分配與該位置對(duì)應(yīng)的頻率資源，使得在提高頻譜利用率和擴(kuò)充系統(tǒng)容量同時(shí)，也降低了干擾，提高了小區(qū)邊緣性能，提升了整個(gè)小區(qū)的總吞吐量。優(yōu)選的，上述判斷單元1102包括劃分模塊，用于將上述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照上述基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N > 1 ； 判斷模塊，與劃分模塊連接，用于根據(jù)上述下行信號(hào)和上述干擾信號(hào)判斷上述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。由于上述的N > 1，使得可以對(duì)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域進(jìn)行更細(xì)粒度地劃分，從而增加了頻率資源分配的精度。優(yōu)選的，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述分配單元1104還用于為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配不重疊的頻譜帶寬。由于位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的終端彼此之間的頻譜帶寬不重疊，從而使得這些終端不會(huì)受到同頻干擾，提高了小區(qū)邊緣性能。優(yōu)選的，上述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，上述分配單元 1104包括第一分配模塊，用于為位于上述外環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；第二分配模塊，與第一分配模塊連接，用于為位于上述中環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；第三分配模塊，與第二分配模塊連接，用于為位于上述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的上述終端分配上述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、 上述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及上述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。通過(guò)上述優(yōu)選的分配方式，各個(gè)環(huán)形區(qū)域中的終端均能使用前面的環(huán)形區(qū)域中未分配的頻譜資源，從而提高了頻譜資源的利用率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種上行頻譜資源的分配方法，其特征在于，包括基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和所述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷所述終端的類型；所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和所述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷所述終端的類型包括將所述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照所述基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N > 1 ；基站根據(jù)所述下行信號(hào)和所述干擾信號(hào)判斷所述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括所述基站為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配不重疊的頻譜帶寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括所述基站為位于不同扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配部分重疊的頻譜帶寬；所述基站為位于第一扇區(qū)的內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬與所述基站為位于第二扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配的頻譜帶寬部分重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域還包括中環(huán)區(qū)域，位于所述外環(huán)區(qū)域和所述內(nèi)環(huán)區(qū)域之間，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源還包括所述基站為位于不同扇區(qū)的中環(huán)區(qū)域中的所述終端分配相同的頻譜帶寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述基站為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源包括所述基站為位于所述外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；所述基站為位于所述中環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；所述基站為位于所述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、所述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。
7.一種基站，其特征在于，包括判斷單元，用于根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和所述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷所述終端的類型；分配單元，用于為所述終端分配與所述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基站，其特征在于，所述判斷單元包括劃分模塊，用于將所述基站的各個(gè)扇區(qū)的覆蓋區(qū)域按照所述基站的信號(hào)強(qiáng)弱及與相鄰基站的干擾情況劃分成N個(gè)環(huán)形區(qū)域，其中，N > 1 ；判斷模塊，用于根據(jù)所述下行信號(hào)和所述干擾信號(hào)判斷所述終端所位于的環(huán)形區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基站，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述分配單元還用于為位于不同扇區(qū)的外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配不重疊的頻譜帶寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基站，其特征在于，所述環(huán)形區(qū)域包括外環(huán)區(qū)域、中環(huán)區(qū)域和內(nèi)環(huán)區(qū)域，其中，所述分配單元包括第一分配模塊，用于為位于所述外環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述外環(huán)區(qū)域中的頻譜資源；第二分配模塊，用于為位于所述中環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述中環(huán)區(qū)域中的頻譜資源和所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源；第三分配模塊，用于為位于所述內(nèi)環(huán)區(qū)域中的所述終端分配所述內(nèi)環(huán)區(qū)域的頻譜資源、所述中環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源、以及所述外環(huán)區(qū)域中未分配的頻譜資源。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種上行頻譜資源的分配方法和基站，其中，該上行頻譜資源的分配方法包括基站根據(jù)用于終端的下行信號(hào)和上述終端接收到的干擾信號(hào)來(lái)判斷上述終端的類型；上述基站為上述終端分配與上述終端的類型對(duì)應(yīng)的上行頻譜資源。本發(fā)明根據(jù)用戶在不同扇區(qū)中所處的位置來(lái)分配頻率資源，解決現(xiàn)有的頻譜資源的分配方法無(wú)法使得終端最大限度的得到所需的帶寬資源問(wèn)題，提高了小區(qū)邊緣性能，提升了整個(gè)小區(qū)的總吞吐量。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102316584SQ201010220098
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者王寧, 邱剛, 陳嘉明, 高旭昇, 魯紹貴 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司