專利名稱：一種蜂窩系統(tǒng)的信道資源分配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信蜂窩組網(wǎng)技術(shù)，特別是涉及一種蜂窩系統(tǒng)的信道資 源分配方法及裝置。
技術(shù)背景對于移動通信網(wǎng)絡(luò)，長期以來人們一直采用蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行小區(qū)組網(wǎng)。對 于蜂窩組網(wǎng)，目前有多種方案，主要包括動態(tài)組網(wǎng)和靜態(tài)組網(wǎng)，動態(tài)組網(wǎng)是 根據(jù)各小區(qū)的負(fù)載情況和干擾情況，動態(tài)地在各小區(qū)間分配頻率資源，動態(tài) 組網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜度很高，成本也很高。靜態(tài)組網(wǎng)比較有代表性的是軟頻率復(fù) 用組網(wǎng)、中心復(fù)用為1和邊緣復(fù)用為3組網(wǎng)、三扇區(qū)組網(wǎng)等，目前對于三扇 區(qū)組網(wǎng)方案的研究較多，且應(yīng)用較廣。雖然采用三扇區(qū)的組網(wǎng)方案性能較好， 但是其同頻干擾仍然較大，對于系統(tǒng)性能仍有較大的提升空間?，F(xiàn)有的改善扇區(qū)間同頻干擾的技術(shù)可參考美國專利US2006148484 (Cell planning methods and apparatus, and networks configured based on same)， 該專利在不同扇區(qū)之間使用不同的極化天線，通過這種方式來解決同頻干擾問題， 這種方法對對網(wǎng)絡(luò)硬件改動較大，實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，成本較高。并且，現(xiàn) 有的各種組網(wǎng)方案也一般都只是考慮小區(qū)或者扇區(qū)之間的資源分配，很少考 慮進(jìn) 一 步細(xì)化扇區(qū)內(nèi)部的資源分配以降低同頻干擾。對于扇區(qū)內(nèi)部的資源細(xì)化，現(xiàn)在出現(xiàn)了如下技術(shù)將系統(tǒng)頻帶劃分為幀， 又將幀劃分為子頻帶，將子頻帶按時間軸劃分為優(yōu)選和標(biāo)準(zhǔn)的分配區(qū)域，使 得分配給不同小區(qū)扇區(qū)的相同子頻帶的優(yōu)選分配區(qū)域彼此不重疊，以降低同 頻干擾的技術(shù)方案；此外，還出現(xiàn)了通過以干擾量為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整各扇區(qū)中信 道的分配，有效地降低同頻干擾的技術(shù)方案。而這些技術(shù)方案不論采用時域 細(xì)分資源還是以干擾量為標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分資源，都需要較大的計算量，比較復(fù)雜， 實現(xiàn)起來比較困難。因此，需要提出一種計算量小、簡便易行的資源分配方 法，來對扇區(qū)的內(nèi)部資源進(jìn)行細(xì)分，以降低小區(qū)間的同頻干擾
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種蜂窩系統(tǒng)中的信道資源分配方法及裝置，解 決現(xiàn)有技術(shù)在對扇區(qū)內(nèi)的資源進(jìn)行細(xì)分的過程中需要較大的計算量，過程復(fù) 雜，不能簡便有效的降低同頻干擾的技術(shù)問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種蜂窩系統(tǒng)的信道資源分配方法， 其中于，包括如下步驟歩驟一，將蜂窩系統(tǒng)小區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)的信道資源 按頻譜分成多份，并且使每份信道資源具有用于決定使用先后順序的優(yōu)先級；步驟二，在存在同頻干擾的各小區(qū)的扇區(qū)內(nèi)，通過設(shè)定所述優(yōu)先級，使存在 同頻干擾的各扇區(qū)能夠最大程度地避免使用相同頻率的信道資源，從而減少 同頻干擾源的數(shù)目和干擾強(qiáng)度。上述的方法，其中，所述步驟二包括將與干擾小區(qū)的優(yōu)先級高的信道 資源同頻的信道資源設(shè)置為本小區(qū)優(yōu)先級低的信道資源；將與干擾小區(qū)的優(yōu) 先級低的信道資源同頻的信道資源設(shè)置為本小區(qū)優(yōu)先級高的信道資源。上述的方法，其中，所述優(yōu)先級劃分為三級。上述的方法，其中，所述優(yōu)先級為預(yù)先設(shè)定并在信道資源的使用過程中 保持不變。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供了 一種蜂窩系統(tǒng)中的信道資源分 配裝置，其中，包括信道資源分配模塊，用于將蜂窩系統(tǒng)小區(qū)的每個扇區(qū) 內(nèi)的信道資源按頻譜分成多份，并且使每份信道資源具有用于決定使用先后 順序的優(yōu)先級；優(yōu)先級設(shè)定模塊，用于在存在同頻干擾的各小區(qū)的扇區(qū)內(nèi)， 通過設(shè)定所述優(yōu)先級使存在同頻干擾的各扇區(qū)優(yōu)先采用與干擾小區(qū)不同頻率 的信道資源。上述的裝置，其中，所述蜂窩系統(tǒng)為三扇區(qū)組網(wǎng)的蜂窩系統(tǒng)。 上述的裝置，其中，所述優(yōu)先級設(shè)定模塊預(yù)先設(shè)定所述優(yōu)先級，并且設(shè) 定后的所述優(yōu)先級在信道資源的使用過程中保持不變。上述的裝置，其中，所述優(yōu)先級設(shè)定模塊將優(yōu)先級劃分為三級。 本發(fā)明的優(yōu)點在于1)通過將信道資源按照頻率分為多份，并設(shè)定優(yōu)先級，使存在同頻千擾 的各小區(qū)優(yōu)先采用與干擾小區(qū)不同頻率的信道資源，有效避免了同頻干擾。2) 可設(shè)定多個優(yōu)先級，從而根據(jù)不同的需要把資源進(jìn)行不同程度的細(xì)分， 適應(yīng)性強(qiáng)。3) 信道資源的優(yōu)先級為預(yù)先設(shè)定，并固化在小區(qū)扇區(qū)的配置中，無需實 時運算，方法簡便易行，成本低廉。4) 只要小區(qū)資源具有余量，就可以盡量錯開干擾小區(qū)之間所采用的資源頻率，而且因為通常小區(qū)配置的資源都會具有余量，因此本發(fā)明方法應(yīng)用廣泛、效果顯著。


圖1為傳統(tǒng)三扇區(qū)組網(wǎng)方案的干擾情況分布圖；圖2為本發(fā)明提供的將扇區(qū)內(nèi)的信道資源分成具有不同優(yōu)先級的多份的 示意圖；圖3為在負(fù)載1/3情況下本發(fā)明方法組網(wǎng)的干擾分布圖； 圖4為在負(fù)載2/3情況下本發(fā)明方法組網(wǎng)的干擾分布圖； 圖5為系統(tǒng)在不同負(fù)載分布情況下的性能增益。
具體實施方式
下面結(jié)合傳統(tǒng)的三扇區(qū)方案來詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。 圖1為傳統(tǒng)三扇區(qū)組網(wǎng)方案的干擾情況分布圖，以19個小區(qū)為例進(jìn)行分 析，如圖所示，圖中填充部分表示三扇區(qū)結(jié)構(gòu)中與參考扇區(qū)100的信道資源 頻率相同的扇區(qū)，在這種架構(gòu)中，同頻信道干擾是制約系統(tǒng)吞吐量的一個重 要因素。對扇區(qū)IOO進(jìn)行干擾分析，可以看出因為天線具有方向性，相對 于扇區(qū)100來說，總共存在位于其左側(cè)的七個干擾源，其中對其干擾最強(qiáng)的 是距離最近的格子填充的兩個扇區(qū)102、 103，其次是斜線填充的五個扇區(qū) 101、 104至107。本發(fā)明應(yīng)用在三扇區(qū)組網(wǎng)方案后，首先將一個扇區(qū)內(nèi)的信道資源按頻率 分成三部分信道資源l、信道資源2和信道資源3，每部分都具有自己的優(yōu)先級，如圖2所示，為將扇區(qū)內(nèi)的信道資源分成具有不同優(yōu)先級的多份的示 意圖，在圖2中，如果信道資源1的優(yōu)先級選擇為第三，信道資源2的優(yōu)先 級選擇為第二，信道資源3的優(yōu)先級選擇為第一，那么，扇區(qū)就會按照信道 資源3、信道資源2、信道資源l的順序來使用信道資源了，該使用順序記為(3，2，1)。同理，對于使用順序記為(1,2，3)的扇區(qū)，調(diào)度信道資源的時候優(yōu)先使用高優(yōu)先級的信道資源1，隨著負(fù)載增大，當(dāng)高優(yōu)先級信道資源用完，可以繼續(xù)使用低優(yōu)先級的信道資源2或者信道資源3，但是必須按照預(yù)先定義 的優(yōu)先級順序使用。按照這種方式，在每個扇區(qū)內(nèi)的信道資源根據(jù)不同的優(yōu) 先級可以有多種不同的使用順序。在圖3和圖4的實施例中，本發(fā)明選擇了三種使用順序即{(1,2,3), (2,3,1), (3，1,2)}來設(shè)置各扇區(qū)內(nèi)的信道資源，其中，扇區(qū)100選擇為(1，2,3)，扇區(qū)101、 104、 106選擇為(1,2,3)，扇區(qū)102、 107選擇為(2,3,1)，扇區(qū)103選擇為(3,1,2)。如果所有扇區(qū)內(nèi)的負(fù)載都小于等于1/3,則各扇區(qū)內(nèi)優(yōu)先使用的信道資源 如圖3所示，扇區(qū)100選擇信道資源1，距離扇區(qū)100最近的兩個小區(qū)102、 103不會最先選擇信道資源1 ，而是分別選擇了信道資源2和信道資源3， 避免了與扇區(qū)100的同頻干擾。對圖3進(jìn)行分析，可以看出，對扇區(qū)100產(chǎn)生干擾的是扇區(qū)101、 106、 104，同圖1對比可以看出，這是圖1中干擾最弱的幾個扇區(qū)，而圖1中干擾 最強(qiáng)的扇區(qū)102、 103由于進(jìn)行了頻譜優(yōu)先級規(guī)劃，不再是同頻干擾源，由此 可以看出本發(fā)明使用基于優(yōu)先級的信道分配方法能夠大大減少千擾源的數(shù) 目，由圖1中的七個降為了圖3中的三個(減少了兩個強(qiáng)干擾源扇區(qū)102、 103和兩個弱干擾源扇區(qū)105、 107)，所以，本發(fā)明方法在負(fù)載較輕的情況下 可以大大降低同頻干擾。當(dāng)負(fù)載進(jìn)一步增大的時候，各扇區(qū)在用完高優(yōu)先級信道資源后，繼續(xù)使 用低優(yōu)先級的信道資源。如圖4所示，為所有扇區(qū)負(fù)載為2/3的情況下，對 扇區(qū)100的干擾源分析，這里只分析在負(fù)載為2/3情況下相對信道資源1的 同頻干擾情況，由圖4可以看出，相對信道資源l，距離近的強(qiáng)干擾源由圖l 中的兩個(扇區(qū)102、 103)降為了圖4中的一個(扇區(qū)103)，弱干擾源由圖 1中的五個降為了圖4中的四個(扇區(qū)101、 105、 106、 104)。相對負(fù)載為 1/3的圖3，增加了一個強(qiáng)千擾源和一個弱干擾源，但是同頻干擾也大大低于 圖1的傳統(tǒng)三扇區(qū)結(jié)構(gòu)。因此，從統(tǒng)計的角度可以確知，只要不是滿載，本 發(fā)明的信道資源分配方法就可以降低很大一部分干擾。因此，通過圖3圖4可知，本發(fā)明方法能夠達(dá)成以下效果
當(dāng)小區(qū)負(fù)載小于等于1/3時，能夠大大降低同頻干擾；即使負(fù)載超過1/3小于1的情況下，本發(fā)明方法相對傳統(tǒng)三扇區(qū)方案仍 然能夠降低整體的同頻干擾；當(dāng)負(fù)載不均衡，即有的小區(qū)滿載，有的小區(qū)輕載的情況下，結(jié)合使用功 率控制和本發(fā)明方法仍可以減少同頻干擾，提高系統(tǒng)容量。此外，本發(fā)明中的優(yōu)先級并非局限于三級，本發(fā)明中的信道資源是可以 根據(jù)需要分為更多份的，優(yōu)先級也與信道資源的份數(shù)相對應(yīng)，本領(lǐng)域的人員 完全可以根據(jù)以上的將信道資源和優(yōu)先級分為三份的情況來類推并實施分為 多份的情況，其效果會更為明顯。以下，是對本發(fā)明方法進(jìn)行數(shù)值仿真的過程。仿真條件系統(tǒng)中有19個小區(qū)，系統(tǒng)帶寬為10M，仿真結(jié)果為一個小區(qū) 的平均吞吐量。由于系統(tǒng)在實際中總需要預(yù)留一定的帶寬，因此我們這里仿真分析的時候考慮系統(tǒng)在非滿載(系統(tǒng)中2/3負(fù)載和1/3負(fù)載不同分布)情況本發(fā)明方法 的性能增益。圖5為系統(tǒng)中各小區(qū)在不同的負(fù)載分布情況下的性能增益。其中，2/3負(fù)載分布因子分別為[1/7 1/6 1/5 1/4 1/3 1/2 l]，括號中的系數(shù) 表示系統(tǒng)中2/3負(fù)載的分布情況，例如系數(shù)1/7表示系統(tǒng)(全部19個小區(qū)) 當(dāng)中有1/7的小區(qū)負(fù)載為23,其余6/7的小區(qū)負(fù)載為1/3，同理1/6表示系統(tǒng) U9個小區(qū))當(dāng)中有1/6的小區(qū)負(fù)載為2/3，其余5/6的小區(qū)負(fù)載為1/3，其 余系數(shù)含義可類推。由圖5可以看出，當(dāng)系統(tǒng)中小區(qū)負(fù)載為2/3的小區(qū)數(shù)為1/7 (圖中橫軸的 0.14)，即1/3負(fù)載小區(qū)數(shù)為6/7時，采用本發(fā)明方法的系統(tǒng)(圖中位于上方 的折線)與傳統(tǒng)方案(圖中位于下方的折線)相比吞吐量的增益很大，大約 1.2M的增益；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載增大即負(fù)載為2/3的小區(qū)數(shù)增多時，基于信道資源 優(yōu)先級方案的性能增益降低，但是，只要系統(tǒng)仍然有剩余帶寬，即有低優(yōu)先 級的信道資源沒有使用，本發(fā)明方法就有一定的性能增益，即在同樣的帶寬 情況下，本發(fā)明方法能夠支持的用戶數(shù)更多或者業(yè)務(wù)速率更高。由上可知，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1)通過將信道資源按照頻率分為多份，并設(shè)定優(yōu)先級，使存在同頻干擾的各小區(qū)優(yōu)先采用與干擾/i、區(qū)不同頻率的信道資源，有效避免了同頻干擾。2) 可設(shè)定多個優(yōu)先級，從而根據(jù)不同的需要把資源進(jìn)行不同程度的細(xì)分， 適應(yīng)性強(qiáng)。3) 信道資源的優(yōu)先級為預(yù)先設(shè)定，并固化在小區(qū)扇區(qū)的配置中，無需實時運算，方法簡便易行，成本低廉。4) 只要小區(qū)資源具有余量，就可以盡量錯開干擾小區(qū)之間所采用的資源 頻率，而且因為通常小區(qū)配置的資源都會具有余量，因此本發(fā)明方法應(yīng)用廣 泛、效果顯著。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩系統(tǒng)的信道資源分配方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一，將蜂窩系統(tǒng)小區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)的信道資源按頻譜分成多份，并且使每份信道資源具有用于決定使用先后順序的優(yōu)先級；步驟二，在存在同頻干擾的各小區(qū)的扇區(qū)內(nèi)，通過設(shè)定所述優(yōu)先級，使存在同頻干擾的各扇區(qū)能夠最大程度地避免使用相同頻率的信道資源，從而減少同頻干擾源的數(shù)目和干擾強(qiáng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括將與干 擾小區(qū)的優(yōu)先級高的信道資源同頻的信道資源設(shè)置為本小區(qū)優(yōu)先級低的信道 資源；將與干擾小區(qū)的優(yōu)先級低的信道資源同頻的信道資源設(shè)置為本小區(qū)優(yōu) 先級高的信道資源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)先級劃分為三級。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)先級為預(yù)先設(shè)定并 在信道資源的使用過程中保持不變。
5. —種蜂窩系統(tǒng)中的信道資源分配裝置，其特征在于，包括信道資源分配模塊，用于將蜂窩系統(tǒng)小區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)的信道資源按頻譜分成多份，并且使每份信道資源具有用于決定使用先后順序的優(yōu)先級；優(yōu)先級設(shè)定模塊，用于在存在同頻干擾的各小區(qū)的扇區(qū)內(nèi)，通過設(shè)定所 述優(yōu)先級使存在同頻干擾的各扇區(qū)優(yōu)先采用與干擾小區(qū)不同頻率的信道資 源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述蜂窩系統(tǒng)為三扇區(qū)組 網(wǎng)的蜂窩系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述優(yōu)先級設(shè)定模塊預(yù)先 設(shè)定所述優(yōu)先級，并且設(shè)定后的所述優(yōu)先級在信道資源的使用過程中保持不變。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述優(yōu)先級設(shè)定模塊將優(yōu)先級劃分為三級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蜂窩系統(tǒng)的信道資源分配方法及裝置，其中，方法包括步驟一，將蜂窩系統(tǒng)小區(qū)的每個扇區(qū)內(nèi)的信道資源按頻譜分成多份，并且使每份信道資源具有用于決定使用先后順序的優(yōu)先級；步驟二，在存在同頻干擾的各小區(qū)的扇區(qū)內(nèi)，通過設(shè)定所述優(yōu)先級，使存在同頻干擾的各扇區(qū)優(yōu)先采用與干擾小區(qū)不同頻率的信道資源。本發(fā)明將扇區(qū)內(nèi)的信道資源進(jìn)行了細(xì)分，有效避免了同頻干擾。信道資源的優(yōu)先級為預(yù)先設(shè)定，并固化在小區(qū)扇區(qū)的配置中，無需實時運算，方法簡便易行，成本低廉。
文檔編號H04W72/04GK101155417SQ200610159680
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者曾云寶 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司