[发明专利]一种提高无线通信系统边缘性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统中提高小区边缘区域接收性能方法，用以实 现小区中心区域与小区边缘区域用户吞吐量均衡。

背景技术

伴随GSM等移动网络在过去的二十年中的广泛普及，全球语音通信 业务获得了巨大的成功。目前，全球的移动语音用户已超过了18亿。同 时，我们的通信习惯也从以往的点到点(Place to Place)演进到人与人。 个人通信的迅猛发展极大地促使了个人通信设备的微型化和多样化，结合 多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的能 力，大大满足了个人通信和娱乐的需求。

目前，无线移动通信系统正在向宽带、便携方向发展，对通信终端提 出了高数据带宽、低复杂度、低电池功耗，以及高频谱效率的要求。 OFDM/OFDMA技术的使用，降低了宽带通信系统的实现复杂度.

正交频分复用技术，即OFDM技术，已经被公认为超三代和第四带 无线宽带移动通信的首选传输技术。在OFDM的基础上进行频域复用多 址(Frequency division multiplex access，FDMA)，就构成了正交频分复用 多址技术，即OFDMA技术。在通常的OFDMA技术中，整个通信带宽被 划分成许多子载波，每个子载波可以单独分配给某个发信机-收信机对， 可以用于点对多点(point to multipoint，PMP)或点对点(point to point， P2P)通信系统。通常的蜂窝通信系统是一个点对多点通信系统，单个发 信机(比如基站)可以同时向一个或多个收信机(比如手机)传输信息， 一个或多个发信机(比如手机)也可以同时向单个收信机(比如基站)传 输信息，其中多个收信机或者多个发信机分别占用频域上彼此正交的不同 的子载波分配，成为OFDM/OFDMA系统。典型的应用如3GPP的长期 演进(Long term evolution，LTE)系统的下行链路。

目前典型的无线通信系统的小区占用的频率-时间资源是一致的。

移动通信迄今为止已经发展了3代系统，第1代为采用频分多址 (FDMA)的模拟移动通信系统，该系统采用很低的频率复用系数，即复用 系数远小于1，如7小区频率复用，复用系数为1/7；第2代为数字移动 通信系统，其中采用时分多址(TDMA)的数字移动通信系统，如全球移动 通信系统(GSM)，其频率复用系数较第1代有了很大的提高，可以达到 1/4～1/3；第2代码分多址(CDMA)[1]系统及第3代数字移动通信系统， 如宽带码分多址(WCDMA)系统，其频率复用系数可以达到1，这提高了 频谱利用率，降低了网络部署的成本，因此对于未来的3G增强(E3G)、 第4代(4G)移动通信系统，人们仍然希望采用频率复用系数为1或者较高 的频率复用系数。

随着对新一代技术如正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO) 等技术的深入研究，MIMO以其高通信容量等优势将成为E3G、4G的基 本技术。正交频分多址(OFDMA)也以其频谱效率高等优点被业界认可， 并有可能成为E3G、4G采用的基本多址技术。国际标准化组织第3代移 动通信合作长期演进计划(3GPP LTE)已经明确了在E3G系统中下行链 路的多址技术将采用OFDMA。同时，大量研究机构表明不再使用CDMA 作为基本的多址技术，转而使用OFDMA作为多址技术。而OFDMA这种 基于频分多址的多址技术带来了关于频率复用技术新的挑战，如果不能有 效解决采用OFDMA技术的系统中多小区间干扰问题以及同频组网、提高 频率利用率的问题，以OFDMA技术为基础的E3G、4G系统必将面临应 用上的困难。

小区之间采用相同频率-时间资源的网络称为同频网络，一个典型的 例子如图1所示。其中，小区0采用频率-时间资源0，小区1、3和5 采用频率-时间资源1，小区2、4和6采用频率-时间资源2。在这种 频率规划方式下，频率资源不能够完全利用，整体系统的频谱利用率为单 小区系统频谱利用率的频谱复用率(为小于1的正数)，即整体系统的频 谱利用率会有很大的降低。