[发明专利]一种TD-SCDMA网络频率和扰码的联合分配方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于蜂窝移动通信技术领域，具体涉及一种TD-SCDMA网络频率和扰码的联合分配方法及其装置。

背景技术

蜂窝网络优化中，频率分配的目的是给网络中每个小区分配数目与其容量需求相应的频点，扰码分配的目的是给网络中每个小区分配一个扰码，并且使得相邻小区的扰码来自不同的码组。小区分到的扰码，既作为小区的标识，也用于对数据流进行以干扰白化为目的的加扰。频率分配方案和扰码分配方案都对网络中小区间的干扰强度的地理分布产生直接的影响。一对小区分到的频点的重叠程度高、分到的扰码的相关性强，则小区间干扰强，反之亦然。相比于其他第三代移动通信（3G）网络，频率分配方案和扰码分配方案对TD-SCDMA（时分同步码分多址）网络小区间干扰的影响更为明显，因为TD-SCDMA网络可以使用的频点数目少，扰码长度短、数量有限因而互相关性不理想。

根据ITU（国际电信联盟）的规定，TD-SCDMA网络使用2010.8～2024MHz频段，共9个频点。在满足容量需求的前提下，相邻小区所使用的频点应尽量不同，以减少小区间的同频干扰。TD-SCDMA网络中使用的128个扰码，被分到32个码组，每个码组中包含4个扰码和1个下行同步码（SYC_DL）。相邻小区不能使用相同的SYC_DL，因此为相邻小区分配的扰码应来自不同码组（简称为组网约束）。

迄今已有许多频率分配方法，常用的有图着色法、簇复用法等。对TD-SCDMA系统，基于蚁群算法的频率分配被认为是性能较好的方法。也已形成了许多扰码分配方法，常用的有基于码相关性算法、小集团（clique）算法等。对于TD-SCDMA系统，扰码族分配-扰码选择（SCFA-SCS）方法被认为是性能较好的方法。

迄今，在TD-SCDMA系统网络规划阶段或现网优化阶段，频率分配和扰码分配都是独立进行的，并且都是遵循先频率分配后扰码分配的顺序进行的。例如，公开号为CN102256256A和CN102752812A的中国专利各公开了一种频率和扰码规划方案和装置，均采用了上述的独立和顺序的分配。虽然顺序分配能够得到满足容量需求和组网约束的方案，但不一定能达到全网干扰最小，这是因为频点数目、扰码数目有限，从而频率分配和扰码分配的自由度有限，无法在最大程度上抑制干扰。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种TD-SCDMA网络频率和扰码的联合分配方法及其装置，能够解决现有技术无法对干扰进行准确表达、无法充分发挥两种资源的分配自由度，因而无法最大程度抑制小区间干扰的缺点。

本发明中采用干信比（ISR）为干扰水平的度量。它定义为干扰功率总和与信号功率之比，即信干比（SIR）的倒数。它具有可加性，本小区信号与来自所有其他小区的干扰之和的干信比等于该信号与每一个干扰的干信比之和。因此，这个度量不但能反映网络中干扰强度的地理分布，而且使得干扰的表达相对容易。

定义蜂窝网络的全网ISR为所有小区对间的ISR之和，即

其中，M为网络中小区数目；m,n=1,2,…,M为小区序号；分别为TD-SCDMA网络中第m个小区A_m和第n个小区A_n分配到的频点集合，为用于分配的频点资源集合；分别为小区A_m和小区A_n分配到的扰码，为用于分配的扰码资源集合；为频率-扰码分配方案下的小区A_m（服务小区）和方案下的小区A_n（干扰小区）间的ISR。

TD-SCDMA网络中使用的128个扰码可以分为12个扰码族，一个扰码族中任意两个扰码产生的复合码集合完全相同。因此，将一个小区的扰码用其所属扰码族中的任一扰码代替不改变网络中的干扰分布，称之为干扰等效定理。

根据该定理，