專利名稱：異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)中基于低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏站和微微站共存下的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法，屬于移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
第四代移動通信系統(tǒng)LTE-A (Long Term Evolution-Advanced)在宏小區(qū)(由宏站覆蓋)中部署低功率節(jié)點(diǎn)(LPN, Low Power Node),如Micro eNB (微站)，Pico eNB (微微站)，Home eNB(家庭基站)，為方便起見，將它們統(tǒng)稱為小站等，實(shí)現(xiàn)短距離小面積的覆蓋，對室內(nèi)和熱點(diǎn)場景以及小區(qū)邊界進(jìn)行優(yōu)化。這些低功率節(jié)點(diǎn)完全處在宏小區(qū)(Macrocell)的覆蓋之下，在現(xiàn)有蜂窩拓?fù)渲闲纬闪愆`層的拓?fù)?，?gòu)成了分層的同質(zhì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet，Heterogeneous Networkj0為了充分利用日益緊張的頻譜資源，這些不同類型的小站將使用和宏站完全相同的頻率資源，即全頻率復(fù)用。這就帶來了新的干擾環(huán)境，系統(tǒng)中同時(shí)存在同層干擾和跨層干擾；由于低功率節(jié)點(diǎn)部署的數(shù)目和位置靈活，不同小站的發(fā)射功率不同，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂卸嘞樾院投嘧冃?，LTE系統(tǒng)中靜態(tài)和半靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)方法很難適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化；且控制信道分布在整個(gè)帶寬，分層拓?fù)渲?，低率?jié)點(diǎn)的覆蓋完全在宏網(wǎng)絡(luò)層的覆蓋范圍內(nèi)，因此宏站覆蓋層和低功率節(jié)點(diǎn)間在控制信道的干擾相對同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中矛盾突出。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下控制信道的干擾協(xié)調(diào)是干擾協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。目前業(yè)界確定了使用幾乎空子巾貞(ABS, Almost Blank Subframe)作為宏站+微微站異構(gòu)場景下消除共用信道干擾的基本可選方法，通過宏站協(xié)調(diào)配置幾乎空子幀降低對小站的干擾。然而ABS子幀的控制信道和數(shù)據(jù)信道全部為空，這大大降低了宏站的呑吐量。本發(fā)明提出了ー種低負(fù)載子巾貞(LLS, Low Load Subframe),其包含新穎的低負(fù)載控制信道，可以設(shè)置控制信道負(fù)載以限定控制信道最大容量，由于控制信道經(jīng)過QPSK調(diào)制和1/3碼率的信道編碼后以特定的方式映射到物理時(shí)頻資源粒(RE，Resource Element),該方法可以完全避免控制信道在部分時(shí)頻資源間的干擾，提高控制信道鏈路質(zhì)量。且本算法對數(shù)據(jù)信道的調(diào)度分配影響較小，僅在于因控制信道容量受限導(dǎo)致調(diào)度得到的頻域選擇性増益下降。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題針對LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏站+微微站場景下現(xiàn)有的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法不能解決控制信道間干擾的問題，本發(fā)明提出了一種低負(fù)載子幀(LLS)，通過設(shè)置控制信道負(fù)載限定干擾小區(qū)控制信道最大容量以完全避免部分時(shí)頻資源間的干擾，提高受干擾小區(qū)(微微小區(qū))的控制信道質(zhì)量。本發(fā)明提出的低負(fù)載子幀中控制信道是ー種新穎的低負(fù)載形式，引入控制信道負(fù)載系數(shù)，調(diào)節(jié)控制區(qū)域內(nèi)實(shí)際控制信道最大容量以及空比特的比例等，可以保證在部分時(shí)頻資源粒上控制信道間無干擾。技術(shù)方案本發(fā)明的異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)中基于低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法具體如下
第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負(fù)載系數(shù)；
第二步宏站配置低負(fù)載子幀LLS樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)； 第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進(jìn)行調(diào)度首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉(zhuǎn)到第四歩；若為O，轉(zhuǎn)到第五歩；
第四步低負(fù)載子幀LLS上的調(diào)度對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總?cè)萘砍艘载?fù)載系數(shù)，調(diào)度時(shí)每調(diào)度一個(gè)用戶判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶內(nèi)根據(jù)調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度；
第五步普通子幀上的調(diào)度宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總?cè)萘浚暾菊Ｕ{(diào)度，微微站在所有用戶范圍內(nèi)調(diào)度；
第六步進(jìn)入下ー個(gè)傳輸時(shí)間間隔TTI，轉(zhuǎn)到第三歩。有益效果本發(fā)明提出LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏站+微微站場景下服務(wù)小區(qū)和主干擾小區(qū)協(xié)調(diào)配置低負(fù)載子幀以降低控制信道間干擾的增強(qiáng)干擾協(xié)調(diào)方法。該方法可以調(diào)整干擾小區(qū)控制信道可用CCE的數(shù)目，從而完全避免部分RE上控制信道間的干擾，提高受干擾小區(qū)的控制信道質(zhì)量，從而降低控制信道和數(shù)據(jù)解調(diào)誤塊率(BLER)。然而，限定干擾小區(qū)控制信道的負(fù)載，在調(diào)度時(shí)會出現(xiàn)控制信道容量不夠而被迫選擇其它用戶的情況，會損害ー定的頻域選擇性増益，使干擾小區(qū)呑吐量下降，因此可以調(diào)節(jié)負(fù)載系數(shù)的取值，以在微微小區(qū)的信道質(zhì)量和宏小區(qū)呑吐量間進(jìn)行權(quán)衡。


圖I是LLS子幀配置樣式示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法，干擾小區(qū)(宏小區(qū))配置一定比例的低負(fù)載子幀，而受干擾小區(qū)(微微小區(qū))邊界用戶使用這些低負(fù)載子幀，以避免干擾。本發(fā)明中低負(fù)載子幀形式為固定前3個(gè)OFDM符號為下行控制區(qū)域(控制區(qū)域?yàn)榭赡艹休d控制信道的時(shí)頻資源區(qū)域)，在干擾小區(qū)(宏小區(qū))中引入控制信道負(fù)載系數(shù)Pcch (O < Pcce — ^ )，將控制信道的最大各量限制為控制區(qū)域總各量乘以負(fù)載系數(shù)Pcch，在
沒有承載控制信道的控制區(qū)域通過添加空比特，使控制序列總長度等于控制區(qū)域總?cè)萘俊Ｒ虼?，控制區(qū)域部分時(shí)頻資源粒(RE，Resource Element)為控制信道，部分RE為空，從而使
控制信道呈現(xiàn)低負(fù)載形式。顯然，負(fù)載系數(shù)P·的取值大小將決定干擾小區(qū)控制信道容量大小。本發(fā)明首先設(shè)定干擾小區(qū)物理下行控制信道(PDCCH, Physical Downlink ControlChannel)負(fù)載系數(shù)，然后進(jìn)行低負(fù)載子幀樣式配置；最后對干擾小區(qū)和受干擾小區(qū)(微微小區(qū))進(jìn)行特定約束項(xiàng)的調(diào)度。負(fù)載系數(shù)設(shè)置
低負(fù)載子幀核心思想在于在固定分配前3個(gè)OFDM (正交頻分復(fù)用)符號為控制區(qū)域的前提下，通過限定干擾小區(qū)控制信道的最大容量，使控制區(qū)域內(nèi)部分RE為空，從而完全避免部分時(shí)頻資源上對微微站控制信道的干擾。由于LTE-A標(biāo)準(zhǔn)中有明確的HXXH映射方法，每個(gè)HXXH的控制信息經(jīng)過交織、層映射等處理之后分布在整個(gè)帶寬內(nèi)，因此該方法可能使每個(gè)受干擾小區(qū)roccH在部分RE上完全避免干擾?？刂菩诺纻鬏?shù)淖钚挝皇琴Y源粒子組(Resource Element Group, REG),一個(gè)REG由頻域上四個(gè)連續(xù)的RE組成。ー個(gè)HXXH由多個(gè)控制信道粒子(Control ChannelElement, CCE)聚合而成，而ー個(gè)CCE由9個(gè)REG構(gòu)成。PDCCH可以支持的大小有1、2、4、8個(gè)CCE配置。定義控制信道容量為一定配置條件下可以使用的物理CCE數(shù)目。兩天線端ロ的小區(qū)專用參考信號 映射及3個(gè)OFDM符號的控制區(qū)域情況下，每層控制信道總?cè)萘繛?00個(gè)REG、44個(gè)CCE，不同負(fù)載系數(shù)下可用REG及CCE數(shù)目見表I?？梢酝瞥?，控制信道負(fù)載越低，空白RE越多，對微微小區(qū)干擾越小。由于HXXH承載調(diào)度相關(guān)信息，因此HXXH會影響在傳輸時(shí)Transmission Time Interval)內(nèi)同時(shí)調(diào)度的用戶數(shù)目，過低的控制信道負(fù)載，會導(dǎo)致在調(diào)度時(shí)會出現(xiàn)控制信道容量不夠而被迫選擇其它用戶的情況，會損害一定的頻域選擇性增益，使宏小區(qū)呑吐量下降。然而仿真研究表明，同一 TTI調(diào)度得到的PDCCH大小往往小于控制區(qū)域總?cè)萘浚骄鶅H占總?cè)萘康?0%，固定前3個(gè)OFDM符號為控制區(qū)域的情況下，設(shè)置負(fù)載系數(shù)為0. 6基本不會影響宏小區(qū)同一 TTI的調(diào)度用戶數(shù)目，宏小區(qū)呑吐量下降較少；由于每個(gè)I3DCCH的聚合度最高為8個(gè)CCE，因此HXXH負(fù)載至少為0. 2，經(jīng)仿真得到宏小區(qū)HXXH負(fù)載系數(shù)為0. 2時(shí)微微小區(qū)信道質(zhì)量增益逼近ABS算法，且宏小區(qū)呑吐量下降在10%之內(nèi)，而ABS算法下降了百分之三十之多；因此本專利所提低負(fù)載子幀對
控制信道負(fù)載系數(shù)Pctw限定在0. 2^0. 6。低負(fù)載子幀樣式配置
下行控制信道在一個(gè)子幀中的復(fù)用采取時(shí)分復(fù)用(TDM)方式，即頻域上占用整個(gè)帶寬，而時(shí)域上只占用部分OFDM符號。協(xié)議規(guī)定控制信道占用一個(gè)子幀中的前N個(gè)OFDM符號，以盡早解調(diào)控制信令，N與傳輸帶寬及子幀類別有夫，IOMHz帶寬下Fi 3。系統(tǒng)根據(jù)每TTI控制信道大小選擇能夠容納的最小的見由物理控制格式指示信道(PCFICH)指示。本發(fā)明低負(fù)載子幀的控制信道映射時(shí)無論其實(shí)際大小，都為控制信道分配前3個(gè)OFDM符號，因此需要Ibit的子幀類型指示符對LLS子幀和普通子幀進(jìn)行標(biāo)記，子幀類型指示符為O表示普通子幀，I表示LLS子幀。在LLS子幀上調(diào)度時(shí)修改PCFICH指示值，并在PDCCH映射時(shí)將PDCCH復(fù)用后的REG序列后補(bǔ)充空信息以達(dá)到3個(gè)OFDM符號的REG總長度400。考慮到對上行鏈路混合重傳(UL HARQ)定時(shí)同步的影響，LLS子幀的配置周期為40ms，其中LLS子幀配置的比例可以根據(jù)算法的預(yù)期性能增益進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖I表示的是3/8的LLS樣式，每8個(gè)子幀(編號#1 #8)中有三個(gè)子幀是LLS。特定約束項(xiàng)的調(diào)度
由于邊界用戶信道質(zhì)量條件較為惡劣，為保證邊界用戶的信道質(zhì)量，約束邊界用戶僅在低負(fù)載子幀中調(diào)度，而中心用戶任意子幀均可使用，因此在調(diào)度時(shí)需要分辨子幀類型以在恰當(dāng)?shù)挠脩羧豪镞M(jìn)行。此外，由于對控制信道負(fù)載進(jìn)行限定，在低負(fù)載子幀中實(shí)際可用的REG數(shù)目并非滿序列的400REG，因此在調(diào)度時(shí)每增加一個(gè)用戶需要考慮控制信道容量是否足夠。本發(fā)明的異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)中基于低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法，其具體實(shí)施方案如下第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負(fù)載系數(shù)。第二步宏站配置LLS子幀樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)。第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進(jìn)行調(diào)度。首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉(zhuǎn)到第四歩；若為0，轉(zhuǎn)到第五歩。第四步LLS子幀上的調(diào)度。對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總?cè)萘砍艘载?fù)載系數(shù)，調(diào)度時(shí)每調(diào)度一個(gè)用戶 判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶(運(yùn)行商可根據(jù)自己的規(guī)則確定邊界用戶的定義，比如相鄰小區(qū)接收信號強(qiáng)度差小于3dB)內(nèi)根據(jù)調(diào)度算法，如輪詢算法進(jìn)行調(diào)度，此時(shí)，將對所有邊界用戶輪流進(jìn)行調(diào)度。第五歩普通子幀上的調(diào)度。宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總?cè)萘?，宏站正常調(diào)度，微微站在所有用戶范圍內(nèi)調(diào)度。第六步進(jìn)入下一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(TTI, Transmission Time Interval),轉(zhuǎn)到第
~- j_hiニ少O表I.控制信道負(fù)載及對應(yīng)的REG和CCE數(shù)目 __
1θ. 2 Γθ. 3 ι . 4 |θ. 5 θ. 6 ιΟ. J 1θ. 8
負(fù)載Pbd
REG 數(shù)目 80 : 120 160 200 :240:280 320 CCE 數(shù)巨[8 ]l3 117 [22 [26 ]31 13權(quán)利要求
1.一種異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)中基于低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法，其特征在于該協(xié)調(diào)方法具體如下 第一歩宏站配置宏小區(qū)控制信道負(fù)載系數(shù)； 第二步宏站配置低負(fù)載子幀LLS樣式及初始化子幀類型指示符，通過宏站與微微站之間的X2接ロ傳遞子幀類型指示符給微微小區(qū)； 第三步宏小區(qū)和微微小區(qū)分別進(jìn)行調(diào)度首先判斷子幀類型指示符，若為1，轉(zhuǎn)到第四歩；若為O，轉(zhuǎn)到第五歩； 第四步低負(fù)載子幀LLS上的調(diào)度對于宏小區(qū)，控制信道容量為控制區(qū)域總?cè)萘砍艘载?fù)載系數(shù)，調(diào)度時(shí)每調(diào)度一個(gè)用戶判斷控制信道容量是否足夠；對于微微小區(qū)，在邊界用戶內(nèi)對所有邊界用戶輪流進(jìn)行調(diào)度； 第五步普通子幀上的調(diào)度宏小區(qū)控制信道容量為控制區(qū)域的總?cè)萘?，宏站正常調(diào)度，微微站在所有用戶范圍內(nèi)調(diào)度； 第六步進(jìn)入下ー個(gè)傳輸時(shí)間間隔TTI，轉(zhuǎn)到第三歩。
全文摘要
本發(fā)明是一種異構(gòu)移動網(wǎng)絡(luò)中基于低負(fù)載子幀的控制信道干擾協(xié)調(diào)方法，針對LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中宏站+微微站場景下現(xiàn)有的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法不能解決控制信道間干擾的問題，本發(fā)明提出了一種低負(fù)載子幀(LLS)，通過設(shè)置控制信道負(fù)載限定干擾小區(qū)控制信道最大容量以完全避免部分時(shí)頻資源間的干擾，提高受干擾小區(qū)(微微小區(qū))的控制信道質(zhì)量。本發(fā)明提出的低負(fù)載子幀中控制信道是一種新穎的低負(fù)載形式，引入控制信道負(fù)載系數(shù)，調(diào)節(jié)控制區(qū)域內(nèi)實(shí)際控制信道最大容量以及空比特的比例等，可以保證在部分時(shí)頻資源粒上控制信道間無干擾。
文檔編號H04W72/04GK102695177SQ20121017002
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者劉楠, 尤肖虎, 潘志文, 高瑞芳 申請人:東南大學(xué)