[发明专利]基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法

说明书

本发明公开了一种基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法，根据需要将宏小区分为K个扇区，然后由内向外将宏小区划分为中心区域、中介区域和边缘区域，共计3K个子区域，然后根据宏基站用户MUE的频谱分配原则进行各个子区域中宏基站用户MUE的频谱预分配，以及根据次级基站FBS的频谱分配原则进行各个子区域中次级基站FBS的频谱预分配，采用基于干扰探针的中介区域最优外半径确定方法确定中介区域外半径的最优值，最后完成宏小区区域的最终划分以及频谱分配。采用本发明可以通过对中介区域的半径进行寻优，实现低跨层干扰和高频谱利用率的宏小区区域划分，并通过对每个子区域中宏基站用户和次级基站进行频谱划分，降低干扰，提高系统吞吐量。

技术领域

本发明属于分层异构LTE通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法。

背景技术

随着LTE系统在现实生活中的广泛部署，为了提高小区边缘用户服务质量和小区吞吐量，低传输功率的次级基站(Femto-Cell Basestation,FBS)和宏基站(Macro-CellBasestation,MBS)共存的分层异构网络方案得到了广泛地应用。次级基站FBS使用移动网络运营商的授权频段，并且能够部署不同子带分别分配给宏小区和次级小区的正交模式从而避免干扰，但随之而来的代价是低网络容量和低频谱利用率。次级基站也可部署为以高跨层干扰为代价的、宏基站和次级基站共享频谱资源的共信道模式，从而改善网络吞吐量。但无论哪种模式，如何解决次级基站和宏基站之间的干扰始终是分层异构LTE网络能否成功部署的关键。

分数频率复用(Fractional Frequency Reuse,FFR)技术作为一种有较高关注度和效率的正交频分多址干扰协调技术以其低复杂度、最小信令开销和高小区覆盖率而广泛应用于分层异构蜂窝网络中。分数频率复用的基本机制是将整个频谱分为多个子带，每个子带分别分配给不同的宏小区或者一个宏小区中不同的区域。这样达到的效果是宏基站和次级基站的频谱资源之间没有重叠，那么宏基站和次级基站之间的干扰也随之减少。目前主流FFR方案更加倾向于将宏小区内分为不同区域，然后根据不同区域干扰的不同而采取相应频率复用因子(Frequency Reuse Factor,FRF)的FFR方案。

图1是宏小区区域划分示意图。如图1所示，目前的宏小区划分是根据距离中心宏基站距离划分为中心区域(Center Region,CR)和边缘区域(Edge Region,ER)。在中心区域和边缘区域中使用不同的频谱，这种方案降低了边缘区域用户的干扰，提升了小区边缘用户的服务质量。但是这种方案频率利用率低下，极大程度上削弱了小区负载能力和应对用户突发增加的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法，将宏小区区域进行扇区划分，并由内向外划分为中心区域、中介区域和边缘区域，同时对中介区域的半径进行寻优，对每个子区域中宏基站用户和次级基站进行频谱划分，在保证频谱利用率的同时降低干扰，提高系统吞吐量。

为实现上述发明目的，本发明基于中介区域寻优的分层异构LTE系统分数频率复用方法包括以下步骤：

S1：首先对宏小区区域进行初步区域划分，划分方法为：在宏小区区域内，根据需要将宏小区分为K个扇区，K≥1，然后将与宏小区中心距离在[0,r₁]范围内的区域作为中心区域，将与宏小区中心距离在(r₁,r₂]范围内的区域作为中介区域，剩余区域作为边缘区域，划分得到3K个子区域，其中r₁＜r₂＜R，r₁表示中心区域半径，根据实际需要确定，r₂表示中介区域外半径，为待定值，R表示宏小区的半径；