CN101494896B - 一种中继无线通信网络的小区间干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继无线通信网络的小区间干扰协调方法，其中对网络中基站进行干扰协调方法为：A、基站选择受限干扰源；B、将基站无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域；C、为基站各层分别配置路损补偿因子和时频资源；D、设定干扰信号强度对比阈值一；E、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值一，则通知当前用户终端重新启动随机接入过程；否则，基站对当前服务的中继站及用户终端的发射功率进行调整。本发明将小区的干扰限制在一定的范围内，有效的解决了小区间干扰协调时的系统开销过大、往返时延过长及负载较重或满载时很难保证干扰源所占用的时频资源很难正交等问题。

Description

一种中继无线通信网络的小区间干扰协调方法

技术领域

本发明涉及无线通信网络，尤其涉及到一种带有RS(Relay Station，中继站)的无线通信网络的小区间干扰协调方法。

背景技术

在下一代的宽带无线通信网络中，解决无线通信网络中小区间干扰成为提高小区内UT(用户终端)吞吐量及平均UT吞吐量的一个关键因素。在带有RS的中继网络中，有效解决BS(基站)、RS及其所附属的UT与邻小区的BS、RS及其UT之间的小区间干扰同样也将面临严峻的挑战。

在中继网络中，由于RS可以作为所从属BS的特殊UT，同时RS自身又可以同RS一样，在从属BS获得时频资源后，允许UT的接入，形成一个以RS为中心的RS覆盖的中继网络。因此，解决BS与RS、RS与其他RS之间的干扰问题，对于提高小区边缘和RS边缘UT的吞吐量及平均UT吞吐量至为重要。

目前，在IEEE 802.16j、IMT-Advanced、WINNER中都提出采用干扰随机化、干扰协调、干扰消除等方法来解决小区干扰的问题。LTE中提出根据UT到所有相邻小区的最强干扰级将小区覆盖区域分为内层和外层，并采用部分功率控制及路损补偿的方法来解决小区间干扰。其中，内层为没有小区干扰的区域，使用全功率补偿；而外层为具有小区干扰的区域，采用部分功率控制及路损补偿的方法来解决小区间干扰的问题。

采用分层的部分功率控制及路损补偿方法，当无线通信网络中的负载较轻或为跨度负载时，可以保证每个相邻小区所使用的时频资源，即PRB(物理资源块)保持正交。但是，当负载比较重时，则很难通过调度保证所有相邻小区之间所使用的时频资源保持正交，虽然通过设置敏感区域能够区分相邻小区使用的时频资源中冲突概率最大的部分完全正交，但是降低了调度的灵活性，并且在部分功率控制及路损补偿时使频谱利用率下降，导致了小区边缘UT的吞吐量及UT平均吞吐量的下降。同理，在带有RS的无线通信网络中，当负载比较重时，也很难保证RS及其附属的UT的时频资源与其他RS及其附属的UT的时频资源保持正交，虽然设置了敏感区域，但是会降低调度灵活性并且在部分功率控制及路损补偿时使频谱利用率下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中继无线通信网络的小区间干扰协调方法，有效地解决现有技术中部分功率控制及路损补偿时的频谱利用率下降和负载较重时调度灵活性降低等问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，包括以下步骤：

A、基站设定受限干扰源选择阈值一，根据该阈值选择邻小区的干扰基站和中继站作为其受限干扰源；

B、基站根据到达本小区中的最强干扰信号来确定区域划分阈值，并根据所述阈值将基站的覆盖区域划分为三层：无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域；

C、基站根据所述受限干扰源为其各层分别配置路损补偿因子和时频资源，所述路损补偿因子用于控制其相应层的上行链路发射功率；

D、设定干扰信号强度对比阈值一；

E、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值一，则通知当前用户终端断开连接，重新启动随机接入的过程；否则，基站设定当前服务的中继站所使用的分层列表及各层的路损补偿因子列表，根据所述分层列表和路损补偿因子列表对当前服务的中继站及用户终端的发射功率进行调整。

其中，所述步骤A进一步包括：

A1、所述基站确定受限干扰源选择阈值一；

A2、所述基站测量邻小区列表中的所有干扰基站和中继站的干扰信号强度；

A3、所述基站选择干扰信号强度高于所述受限干扰源选择阈值一的干扰基站和中继站作为其受限干扰源。

其中，步骤B中所述阈值包括：用于划分无干扰区域与过渡区的阈值一和用于划分过渡区与受限干扰源区域的阈值二，所述阈值一小于阈值二，所述无干扰区域是指最强干扰信号强度低于阈值一的区域，所述受限干扰源区域是指最强干扰信号强度高于阈值二的区域，所述过渡区是指最强干扰强度介于阈值一和阈值二之间的区域。

其中，所述步骤E中，所述最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值一时，基站的操作进一步包括：

①设定中继站处于基站覆盖区域的不同层时使用的分层列表及路损补偿因子列表；

②根据所述最强干扰信号强度判断当前服务的中继站或用户终端所在分层，根据所述分层列表和路损补偿因子列表确定所述当前服务的中继站要使用的分层列表和相应的路损补偿因子列表；

③基站采用部分功率控制方法计算中继站及用户终端的发射功率，并将该发射功率及所述确定使用的分层列表和路损补偿因子列表通过基站到中继站链路通知中继站，并将所述发射功率通过基站到用户终端链路通知用户终端；

④中继站及用户终端根据所述发射功率进行实时调整。

其中，所述步骤①中，基站根据中继站所处的位置来设定其附属中继站所使用的分层列表，具体为：若中继站处于基站的无干扰区域，则将其覆盖区域划分为过渡区和受限干扰源区域；若中继站处于基站的过渡区，则将其覆盖区域划分为无干扰区域和受限干扰源区域；若中继站处于基站的受限干扰源区域，则将其覆盖区域划分为无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域。

其中，所述步骤①中，基站根据其覆盖区域大小来设定其附属中继站的分层方式：采用与所述基站相同的分层或采用所述基站的分层中的部分分层。

其中，所述步骤C中为基站每层配置的路损补偿因子的个数根据该基站覆盖区域的大小而定，过渡区的路损补偿因子为单一值、离散值或连续值。

其中，所述基站的受限干扰源区域和无干扰区域的负载过重或超载时，设置一个阈值，根据该阈值将基站的过渡区划分为无干扰过渡区和受限干扰源过渡区，将所述无干扰过渡区和受限干扰源过渡区的时频资源分别调配给基站的无干扰区域和受限干扰源区域使用。

其中，所述方法中，基站各层所占用的时频资源保持正交，正交方式为完全正交或准正交。

一种对中继站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，包括以下步骤：

a、当前服务的中继站设定受限干扰源选择阈值二，根据该阈值选择邻小区的干扰基站和中继站作为其受限干扰源；

b、所述中继站从其归属基站接收分层列表和路损补偿因子列表；

c、所述中继站根据其受限干扰源确定区域划分阈值，并根据该阈值和所述分层列表划分其覆盖区域；

d、根据所述受限干扰源为中继站的各层配置时频资源，且保持各层所占用的时频资源正交；

e、设定干扰信号强度对比阈值二；

f、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值二，则中继站通知用户终端断开连接，重新启动随机接入的过程；否则，所述中继站根据当前最强干扰信号强度对用户终端的发射功率进行调整。

其中，所述步骤a进一步包括：

a1、所述中继站设定受限干扰源选择阈值二；

a2、所述中继站从其归属的基站获取邻小区列表；

a3、所述中继站测量邻小区列表中所有干扰基站和中继站的干扰信号强度；

a4、所述中继站选择干扰信号强度高于所述受限干扰源选择阈值二的干扰基站和干扰中继站作为其受限干扰源。

其中，所述步骤f中，最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值二时，中继站的操作进一步包括：根据所述最强干扰信号强度确定用户终端所在中继站覆盖区域的分层及相应的路损补偿因子，然后计算用户终端的发射功率，并通过中继站到用户终端链路通知用户终端该发射功率，所述用户终端收到后按此发射功率进行发射。

本发明具有以下有益效果：

本发明提出了一种基于受限干扰源集合的小区间干扰协调方法，该方法通过干扰源信号强度选择阈值将带有RS的中继无线通信网络中的干扰源加以限制，通过干扰信号对比阈值将对RS和UT的干扰限制在有限的范围内，并根据受限干扰源将无线通信网络分层，对所确定的受限干扰源所占用的时频资源进行合理的配置以确保受限干扰源所占用的时频资源保持正交，同时控制不同层的上行链路发射功率并采用两步干扰协调方式对BS及RS覆盖区域进行干扰协调，具有以下优点：

(1)采用根据干扰源信号强度选择阈值确定小区干扰源的方法，将小区的干扰限制在一定的范围内，有效的解决了小区间干扰协调时的系统开销过大、往返时延过长及负载较重或满载时很难保证干扰源所占用的时频资源很难正交等问题。

(2)在受限干扰源分布区域重度负载或满载时，采用本发明的基于受限干扰源的区域划分方式及时频资源分配方式，有利于时频资源的灵活调度及分离不同受限干扰源的时频资源以确保时频资源的正交，降低了小区间的干扰。

(3)过渡区的设置使时频资源的调度更加灵活，特别是当负载增加时，有利于保持时频资源的正交，同时通过合理设置区域划分阈值，可以调配网络中不同区域的时频资源，达到时频资源充分、合理的利用。

(4)在不同的小区中可设置多个路损补偿因子，同时配合过渡区的使用，可以进一步细化小区覆盖区域，在减小干扰的前提下，尽量提高发射功率，达到提高小区边缘和中继站覆盖区域边缘UT吞吐量及UT平均吞吐量的目的。

附图说明

图1(a)和(b)为本发明带有中继站的无线通信网络的两种分层结构示意图；

图2(a)和(b)为本发明的路损补偿因子的两种设置方式示意图；

图3(a)和(b)为本发明的两种时频资源分配示意图；

图4(a)和(b)分别为对基站和中继站覆盖区域进行干扰协调的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明提供了一种通过干扰源信号强度选择阈值确定邻小区干扰源的方法，将邻小区的干扰限制在一定的范围内来有效的解决小区间干扰协调时的系统开销过大、往返时延过长及负载较重或满载时很难保证干扰源所占用的时频资源正交等问题，该方法由两部分组成：

<1>由BS对受限干扰源的选择；

<2>由RS对受限干扰源的选择。

所述步骤<1>中，BS选择受限干扰源的方法为：

首先，BS确定受限干扰源选择阈值一。该阈值用来区分能够对本小区BS引起较强小区间干扰的所有BS和RS；该阈值的确定将最终影响小区间干扰协调时的系统开销、往返时延、以及确定的受限干扰源所占用的时频资源的正交性；在不同的小区BS中可以设置不同的值，有利于有效确定主要的干扰源。

然后，BS测量邻小区列表中的所有干扰BS和RS的干扰信号强度。

最后，BS选择干扰信号强度高于受限干扰源选择阈值一的所有干扰BS和RS作为其受限干扰源。

上述两步中，根据测量的干扰信号强度与受限干扰源选择阈值一的对比结果，最终确定对当前小区产生较强小区间干扰的若干个干扰源BS和干扰源RS，为进一步的小区间干扰协调做准备。

所述步骤<2>中，RS选择受限干扰源的方法为：

首先，RS确定受限干扰源选择阈值二；该阈值用于区分能够对当前RS引起较强小区间干扰的BS和RS。

其次，RS从BS获得邻小区列表。

然后，RS测量邻小区列表中所有干扰BS和RS的干扰信号强度。

最后，RS选择干扰信号强度高于受限干扰源选择阈值二的干扰BS和RS作为其受限干扰源。

上述三步中，RS从BS获得邻小区列表，测量邻小区列表中所有干扰BS和RS的干扰信号强度，根据测量的干扰信号强度与受限干扰源选择阈值二的对比结果，最终确定对当前小区产生较强小区间干扰的若干个干扰源BS和RS，为进一步的小区间干扰协调做准备。

本发明提供了一种基于受限干扰源的新区域划分方式，根据区域划分阈值，将无线通信网络覆盖区域划分为无干扰区域、受限干扰源区域、以及过渡区。该方法包括两个方面：BS覆盖区域的区域划分和RS覆盖区域的区域划分。

BS覆盖区域的区域划分步骤如下：

步骤i，BS根据受限干扰源的分布设置区域划分阈值；

步骤ii，BS根据上述区域划分阈值将小区进行分层，包括：无干扰区域、过渡区、受限干扰源区域。

所述步骤i中的阈值是根据到达小区列表中最强干扰信号强度确定的，一般包括两个阈值，分别为：用于划分无干扰区域和过渡区的阈值一及划分过渡区和受限干扰源区域的阈值二，阈值一小于阈值二。

所述步骤ii中：

无干扰区域是指最强干扰信号强度低于阈值一的区域，该区域中可以认为小区间干扰强度很低甚至没有，可以忽略小区间干扰的影响。

受限干扰源区域是指最强干扰信号强度高于阈值二的区域，该区域是小区间干扰概率高的区域，必须进行小区间干扰的处理，否则会影响小区边缘UT的吞吐量及平均UT吞吐量。

过渡区是指最强干扰信号强度介于阈值一和阈值二之间的区域，该区域介于无干扰区域和受限干扰源区域之间，最强干扰信号强度在可以接受的范围内，但与LTE中的敏感区域不同，主要作用有两个：

(j)该区域干扰比受限干扰源区域小，当RS和UT处于该区域时，可以通过适当调整路损补偿因子达到目标发射功率，降低了因提高发射功率造成的对小区覆盖范围内其他RS和UT的干扰，同时增加了路损补偿时的灵活性，有效的增加了小区边缘和RS边缘UT的吞吐量和平均UT吞吐量；

(k)该区域与无干扰区域和受限干扰源区域所使用的时频资源，即物理资源块(PRB)保持正交，当无干扰区域或受限干扰源区域因负载过重或满载导致所占用的时频资源过多时，该区域的时频资源可以作为有效的补充，同时保证了补充后资源的正交性。

RS覆盖区域的区域划分步骤如下：

步骤I，RS设置区域划分阈值；

步骤II，RS根据阈值将所覆盖的区域进行分层，包括：无干扰区域、过渡区、受限干扰源区域。

所述步骤I中设置划分阈值首先要考虑到从属BS的信号强度，即RS区域划分阈值应该小于从属BS的区域划分阈值。本质上，由于RS首先要隶属于其从属BS的某个确定区域，因此，RS自身的信号强度应该在从属BS设置的阈值范围之内，所以，RS阈值的选择要受从属BS的约束。

所述步骤II中RS根据阈值将所其覆盖的区域进行分层，RS覆盖区域内的分层必须要考虑以下因素：

(m)从属BS覆盖区域的尺寸，对于覆盖区域较大时，需要对网络时行细化时可以选择与从属BS相同的分层，即无干扰区域、过渡区、受限干扰源区域；而对于覆盖区域较小时，不需要再对网络进行细化，因此，RS覆盖区域可以选择其中的部分分层，例如，只对RS选择过渡区和受限干扰源区域；

(n)RS在从属BS分层中的位置，例如，当RS处于从属BS的无干扰区域时，对于RS及从属于该RS的所有UT来说，来自于从属BS的干扰很强，因此，可以只设置过渡区和受限干扰源区域，对于干扰较小的无干扰区域可以不选择；当RS处于从属BS的过渡区时，对于RS及从属于该RS的所有UT来说，来自于从属BS的干扰相对较弱，而来自于从属BS覆盖范围内其他RS的干扰较强，因此，可以只设置无干扰区域和受限干扰源区域；当RS处于从属BS的受限干扰源区域时，对于RS及从属于该RS的所有UT来说，来自于从属BS的干扰非常弱，而来自于从属BS覆盖范围内其他RS和邻小区的干扰较强，因此，可以设置无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域。

上述方法中，RS的区域划分要考虑到干扰协调和功率控制等的复杂度之间的均衡。

对于BS所覆盖的特殊小区，如划分区域之后某个区域的范围较大，可以不考虑干扰时，处于该区域的RS可以选择不划分区域。

本发明还提供了两种时频资源分配方式：

1)完全正交分配方式：为了能够对受限干扰源所占用时频资源进行有效、合理的调度，在每个受限干扰源区域设置了与之相邻的过渡区。受限干扰源区域与匹配的过渡区是紧邻的，确保时频资源正交时，可以使无干扰区域的时频资源与受限干扰源区域和过渡区域的时频资源分别保持正交。这样有利于受限干扰源区域在重度负载或满载时灵活调度其时频资源及分离不同受限干扰源的时频资源以确保时频资源的正交，降低小区间的干扰。

2)准正交分配方式：为了降低系统的复杂度，在时频资源分配时，将无干扰区域和过渡区域的时频资源放在一起，称为联合的无干扰区域，或者不设置过渡区域的时频资源，在无干扰区域中包含设置过渡区时的时频资源，称为合并的无干扰区域。时频资源分配时，将受限干扰源区域及联合的无干扰区域或者合并的无干扰区域进行分布式分配，采用受限干扰源区域的时频资源与联合的无干扰区域或合并的无干扰区域的时频资源间隔分配，当重度负载或满载时，可以采用干扰较强的区域使用受限干扰源区域与联合的无干扰区域或合并的无干扰区域的时频资源完全正交，而干扰较弱的区域使受限干扰源区域保持正交，确保各区域所占用的时频资源保持准正交。该方式降低了系统的复杂度，更加有利于调度各个区域的时频资源。

上述两种时频资源分配方式中各个区域的时频资源可以采用集中式也可以采用分布式分配，要确保受限干扰源所占用的时频资源保持完全正交或准正交。

过渡区的时频资源在两种情况下被使用：一种，无干扰区域或受限干扰源区域在重度负载或满载时使用；另一种，当高层调度受限干扰源区域占用的时频资源困难时使用。过渡区的时频资源被使用后，当无干扰区域或受限干扰源区域的时频资源充裕时通过高层调度被释放。

本发明根据上述受限干扰源的选择方法、区域划分方法及时频资源的分配方法，对中继无线通信网络中覆盖区域进行分层，采用两步干扰协调方式对BS及RS覆盖区域进行干扰协调，具体如下所述。

对于BS的干扰协调，步骤如下：

步骤1：BS确定受限干扰源选择阈值一；

步骤2：BS测量邻小区列表中所有干扰BS和RS的干扰信号强度；

步骤3：BS基站选择干扰信号强度高于受限干扰源选择阈值一的干扰BS和RS作为其受限干扰源；

步骤4：BS根据受限干扰源的分布确定无干扰区域、受限干扰源区域、过渡区划分时的阈值；

步骤5、BS确定各区域的路损补偿因子；

步骤6：BS根据受限干扰源的分布确定各区域的时频资源，即物理资源块，使所有资源保持正交；

步骤7：BS确定干扰信号强度对比阈值一；

步骤8：BS确定RS处于不同分层时RS使用的分层列表；

步骤9：BS确定RS处于不同分层时RS使用的路损补偿因子列表；

步骤10：BS确定RS的时频资源，即物理资源块，使RS使用的资源保持正交；

步骤11：RS及UT测量最强干扰信号强度；

步骤12：BS将测量的最强干扰信号强度与预先设置的干扰信号强度对比阈值一进行对比，当测量的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值一时，进入步骤13，当测量最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值一时，进行步骤14；

步骤13：BS对RS或UT启动随机接入过程，之后退出本流程；

步骤14：BS根据最强干扰信号强度确定当前服务的RS及UT所在的覆盖区域；

步骤15：BS根据RS及UT所在区域确定该RS及UT使用的路损补偿因子；

步骤16：BS确定当前服务的RS使用的分层列表；

步骤17：BS确定当前服务的RS不同分层使用的路损补偿因子列表；

步骤18：BS根据部分功率控制方法计算RS及UT的发射功率；

步骤19：BS通过基站到中继站链路授权通知RS计算后调整的发射功率，通过基站到用户终端链路授权通知UT计算后调整的发射功率；

步骤20：BS通过基站到中继站链路授权通知RS使用的分层列表；

步骤21：BS通过基站到中继站链路授权通知RS不同分层使用的路损补偿因子列表；

步骤22：所述RS及UT根据BS通知的计算后调整的发射功率发射。

所述步骤1中，受限干扰源选择阈值一将影响干扰源BS的数目及时频资源分配时的灵活性，因此，根据不同的网络需求合理选择阈值对降低小区间干扰起到重要的作用。另外，无线通信网络中的不同BS可以使用不同的干扰源选择阈值，即可以有不同的干扰源集合。

所述步骤4通过设定的阈值来划分无干扰区域、过渡区和受限干扰区域。

该阈值的设置会严重影响中继无线通信网络中分层的划分，同时也可以通过设置不同的阈值缩放不同的区域，因此，可以根据不同的网络需求设置阈值来合理划分网络。

阈值的设置还可以在中继无线通信网络中起到调配负载的作用。当中继无线通信网络中某个区域的负载较重或满载，而其他区域负载较轻或中度负载时，可以调整阈值的设置，使负载较重或满载区域的范围扩大，同时调整范围扩大后负载所占据的时频资源，即物理资源块(PRB)的位置，使其与其他区域的资源仍然保持正交，同时，调整范围扩大区域中RS和UT的路损补偿因子，控制不同层的上行链路发射功率进行小区间干扰的协调并在没有带宽损失的前提下提高无线通信网络中的小区边缘和RS边缘的UT吞吐量及平均UT吞吐量。

其中，过渡区是一个特殊的区域，为了进一步划分网络，可以在过渡区中重新设置阈值进行划分，例如，重新设置一个新阈值，将过渡区划分为无干扰过渡区和受限干扰源过渡区，这样在高层调度RS和UT的时频资源时更加灵活。

所述步骤5中，在不同的区域可以设置多个路损补偿因子。但是，为了降低高层调度的复杂度和系统开销，每个区域的路损补偿因子数要根据无线通信网络的需求合理设置。

每个区域的路损补偿因子数可以根据小区覆盖区域的大小合理调整，对于较大的小区，可以在每个区域设置更多的路损补偿因子，进一步细化小区，来提高UT的吞吐量及UT平均吞吐量。

过渡区中路损补偿因子的设置可以比无干扰区域和受限干扰源区域更加精细，为了精确调整RS和UT的发射功率、尽量保持RS和UT特别是受限干扰源区域RS和UT的时频资源保持正交。

过渡区中路损补偿因子的设置可以是单一值、离散值、连续值。当过渡区中的路损因子为离散值、连续值时，过渡区中还要设置区域划分的最强干扰级信号强度阈值，与区分无干扰区域、过渡区、受限干扰源区域的阈值相似。

所述步骤6中保持时频资源正交，主要是指需要进行干扰协调的受限干扰源区域。对于无干扰区域，由于受到BS或RS的干扰较小，因此资源的正交需求不强。过渡区由于需要在无干扰区域或受限干扰源区域资源紧张时进行调配，因此，需要对过渡区调配到受限干扰源区域的时频资源部分保持正交。无干扰区域的时频资源，即物理资源块因小区间干扰较小，可以有重叠。

所述步骤7中BS确定的干扰信号强度对比阈值一，用于确定RS或UT是否正确接入网络的判据，因为当RS或UT在无线通信网络中移动时，从当前BS或RS覆盖的区域进入其他BS或RS覆盖的区域，此时测量的最强干扰信号强度可能会大于自身的信号强度，但如果仍然作为干扰信号进行处理的话会给上行链路功率控制带来严重的影响，因此本发明中引入干扰信号强度对比阈值的概念，判断测量的最强干扰信号强度，然后启用不同的处理流程，有利于上行链路功率控制及最终的小区间干扰协调的实现。

所述步骤8中BS确定RS处于不同分层时使用的分层列表，对于RS的分层如上所述，要考虑到两方面因素的影响，最终可能导致RS的分层结果有所不同，因此，BS要建立不同分层结果下使用的区域，例如，RS1只使用过渡区和受限干扰源区域，RS2不使用分层，而RS3使用无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域等。

所述步骤9中BS确定RS不同分层的路损补偿因子列表，对应于不同的分层列表，使用不同的路损补偿因子，与步骤8中设置的分层列表共同使用，确定RS的分层情况及路损补偿因子。

所述步骤10中BS确定RS的时频资源，即物理资源块(PRB)，使RS使用的资源保持正交，即使BS、所有的RS及其所附属的UT之间的时频资源保持正交，与步骤6设置相同。

所述步骤11中，RS及UT测量最强干扰信号强度，并上报给BS，BS根据最强干扰信号强度来确定RS和UT所处的区域及路损补偿因子。

所述步骤12中，BS对比测量最强干扰信号强度与预先设置的干扰信号强度对比阈值，当测量干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值时，进入步骤13，当测量最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值时，进行步骤14。根据判断的结果进入不同的流程。

所述步骤13中所述BS对RS或UT启动随机接入过程。在BS通知RS和UT断开连接之前，RS和UT要上报断开连接的请求，从属的BS根据当前BS和与其相邻的其他RS的时频资源确定UT是断开连接，重新启动随机接入的过程，还是启动干扰协调的过程。

所述步骤14、15中BS确定RS和UT所在的区域、路损补偿因子。在充分考虑到小区内负载情况及UT自身的情况下，通过使用部分功率补偿方法调整UT的发射功率以达到干扰协调的目的。

所述步骤16所述BS确定RS使用的分层列表，BS根据RS上报的最强干扰信号强度及所处的区域从预先设置的分层列表中选择RS所使用的分层列表。

所述步骤17中BS确定RS不同分层使用的路损补偿因子列表，BS根据RS上报的最强干扰信号强度、所处的区域、步骤16中确定的RS选择的分层列表，来确定对应的路损补偿因子列表。

所述步骤18中BS根据部分功率控制方法计算RS及UT的发射功率，基站根据确定的区域和路损补偿因子采用部分功率控制算法调整RS和UT的发射功率，最终达到干扰协调的目的。

BS在计算RS及UT发射功率时，要考虑以下几点：

(u)区分干扰源，对于来自本小区BS和RS的干扰，以及来自邻小区BS和RS的干扰分别通过协调的方式进行处理；

(v)BS的邻小区列表中包含本小区的RS以及邻小区的BS和RS，并且能够进行区分；

所述步骤19中BS通过基站到中继站链路授权通知RS计算后调整的发射功率，通过基站到用户终端链路授权通知UT计算后调整的发射功率，完成最终的功率调整达到小区间干扰协调的目的，便于RS和UT对发射功率进行实时的调整。

所述步骤20中BS通过基站到中继站链路授权通知RS使用的分层列表，为RS调整自身覆盖区域做准备。

所述步骤21中BS通过基站到中继站链路授权通知RS不同分层使用的路损补偿因子列表，与步骤17联合使用，完成对RS覆盖区域的分层处理。

所述步骤22中RS及UT根据BS通知的计算后调整的发射功率发射。RS和UT根据计算后调整的发射功率发射后，完成了通过功率控制达到小区间干扰协调的目的。

对于RS的干扰协调，步骤如下：

步骤一：RS确定受限干扰源选择阈值二；

步骤二：RS测量邻小区列表中所有干扰BS和干扰RS的干扰信号强度；

步骤三：BS根据选择干扰信号强度大于受限干扰源选择阈值二的干扰BS和干扰RS作为其受限干扰源；

步骤四：RS从BS接收确定的分层列表；

步骤五：RS从BS接收确定的路损补偿因子列表；

步骤六：RS根据受限干扰源的分布确定区域划分时的阈值，并根据该阈值和分层列表对其覆盖区域进行分层；

步骤七：RS根据受限干扰源的分布确定不同区域的时频资源，即物理资源块，使所有资源保持正交；

步骤八：RS确定干扰信号强度对比阈值二；

步骤九：UT测量最强干扰信号强度；

步骤十：RS对比测量最强干扰信号强度与预先设置的干扰信号强度对比阈值二，当测量干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值二时，进入步骤十一，当测量最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值二时，进行步骤十二；

步骤十一：RS对UT启动随机接入过程，之后退出本流程；

步骤十二：RS根据测量的最强干扰信号强度对UT的发射功率进行调整。

所述步骤四、五、六为接收BS干扰协调时产生的分层列表及路损补偿因子列表，并结合确定的区域划分阈值完成对RS覆盖区域的分层处理。其中，RS的区域划分阈值比RS所设置的阈值小。

所述步骤七中RS确定不同区域的时频资源，即物理资源块，使所有资源保持正交，与BS情况下设置相同。

所述步骤八、九与BS情况下相同。其中，RS中的干扰信号强度对比阈值二可以根据RS所处BS中的不同分层灵活设置。

所述步骤十至步骤十二中，为了有效的降低包含RS在内的小区间干扰，RS根据最强干扰信号强度设置了两步式干扰协调，包含两个部分：

(x)若最强干扰信号强度小于当前服务的RS的信号强度，则采用与RS干扰协调相同的步骤进行发射功率调整，并最终完成干扰协调。

(y)若最强干扰信号强度大于当前服务的RS的信号强度，首先当前服务的RS通知UT断开连接，重新启动随机接入的过程。

在RS通知UT断开连接之前，RS要上报RS所属UT断开连接的请求，从属的BS根据当前BS和与其相邻的其他RS的时频资源确定UT是断开连接，重新启动随机接入的过程，还是启动干扰协调的过程。

所述步骤十二进一步包括：RS根据所述最强干扰信号强度确定UT所在RS覆盖区域的分层及相应的路损补偿因子，然后计算UT的发射功率，并通过中继站到用户终端链路通知UT该发射功率，所述UT收到后按此发射功率进行发射。

图1为本发明无线通信网络的分层结构示意图。图1(a)为网络中基站的覆盖区域只划分了无干扰区域、过渡区、受限干扰源区域的示意图；图1(b)为过渡区中设置了一个阈值，将过渡区划分为无干扰过渡区和受限干扰源过渡区的示意图，各区域的调整可以通过阈值的设置灵活的进行。

图2为本发明路损补偿因子设置示意图。图2(a)为小区覆盖区域的无干绕区域、受限干扰源区域分别设置了一个路损补偿因子，过渡区设置了一个路损补偿因子集合；图2(b)为小区覆盖区域的无干扰区域设置了一个路损补偿因子，受限干扰源区域设置了两个路损补偿因子，过渡区设置了一个路损补偿因子集合。

其中，过渡区设置的路损补偿因子集合可以根据无线通信网络的需求设置为单一值、离散值和连续值，以便于在小区间干扰协调的有效性及功率调整的复杂度之间进行均衡。

图3为本发明两种时频资源分配示意图。其中图3(a)为采用完全正交分配方式的时频资源分配示意图，图3(b)为采用准正交分配方式的时频资源分配示意图。

图4为本发明小区间干扰协调方法的实现流程图。其中图4(a)为BS干扰协调的实现流程图，图4(b)为RS干扰协调的实现流程图。

BS干扰协调的步骤包括：

101、BS选择对其产生干扰较强的邻小区的干扰BS和干扰RS作为其受限干扰源；选择方法如上所述。

102、根据受限干扰源设置BS的区域划分阈值，根据该阈值将BS的覆盖区域划分为三层区域：无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域。

103、根据受限干扰源为BS的各层分别配置路损补偿因子和时频资源，所述路损补偿因子用于控制其相应层的上行链路发射功率。

104、设定干扰信号强度对比阈值一；

105、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值一，则进入步骤106，否则进入步骤107。

106、通知当前UT断开连接，重新启动随机接入的过程，之后退出本流程。

107、BS设定RS处于不同层时分别使用的分层列表及路损补偿因子列表；然后，根据最强干扰信号强度判断当前服务的RS或UT所在分层，根据所述分层列表和路损补偿因子列表确定该RS要使用的分层列表和相应的路损补偿因子列表。

108、BS采用部分功率控制方法计算RS及UT的发射功率，并将该发射功率及所述确定使用的分层列表和路损补偿因子列表通过基站到中继站链路通知RS，并将发射功率通过基站到用户终端链路通知UT；

109、RS及UT根据所述发射功率进行实时调整。

对于RS干扰协调的步骤包括：

201、RS选择对其产生干扰较强的邻小区的干扰BS和干扰RS作为其受限干扰源，选择方法如上所述。

202、RS从BS接收分层列表和路损补偿因子列表。

203、RS根据受限干扰源确定其区域划分阈值，根据该阈值及所述分层列表划分其覆盖区域。

204、RS根据受限干扰源为其各层配置时频资源。

205、设定干扰信号强度对比阈值二。

206、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值二，则进入步骤207，否则进入步骤208。

207、RS通知UT断开连接，重新启动随机接入的过程，之后退出本流程。

208、RS根据最强干扰信号强度确定UT所在RS覆盖区域的分层及相应的路损补偿因子。

209、RS计算UT的发射功率，并通过中继站到用户终端链路通知UT该发射功率。

210、UT收到后按此发射功率进行发射。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、基站设定受限干扰源选择阈值一，根据该阈值选择邻小区的干扰基站和中继站作为其受限干扰源；

B、基站根据到达本小区中的最强干扰信号来确定区域划分阈值，并根据所述阈值将基站的覆盖区域划分为三层：无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域；

C、基站根据所述受限干扰源为其各层分别配置路损补偿因子和时频资源，所述路损补偿因子用于控制其相应层的上行链路发射功率；

D、设定干扰信号强度对比阈值一；

E、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值一，则通知当前用户终端断开连接，重新启动随机接入的过程；否则，基站设定当前服务的中继站所使用的分层列表及各层的路损补偿因子列表，根据所述分层列表和路损补偿因子列表对当前服务的中继站及用户终端的发射功率进行调整。

2.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：

A1、所述基站确定受限干扰源选择阈值一；

A2、所述基站测量邻小区列表中的所有干扰基站和中继站的干扰信号强度；

A3、所述基站选择干扰信号强度高于所述受限干扰源选择阈值一的干扰基站和中继站作为其受限干扰源。

3.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，步骤B中所述阈值包括：用于划分无干扰区域与过渡区的阈值一和用于划分过渡区与受限干扰源区域的阈值二，所述阈值一小于阈值二，所述无干扰区域是指最强干扰信号强度低于阈值一的区域，所述受限干扰源区域是指最强干扰信号强度高于阈值二的区域，所述过渡区是指最强干扰强度介于阈值一和阈值二之间的区域。

4.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤E中，所述最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值一时，基站的操作进一步包括：

①设定中继站处于基站覆盖区域的不同层时使用的分层列表及路损补偿因子列表；

②根据所述最强干扰信号强度判断当前服务的中继站或用户终端所在分层，根据所述分层列表和路损补偿因子列表确定所述当前服务的中继站要使用的分层列表和相应的路损补偿因子列表；

③基站采用部分功率控制方法计算中继站及用户终端的发射功率，并将该发射功率及所述确定使用的分层列表和路损补偿因子列表通过基站到中继站链路通知中继站，并将发射功率通过基站到用户终端链路通知用户终端；

④中继站及用户终端根据所述发射功率进行实时调整。

5.如权利要求4所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤①中，基站根据中继站所处的位置来设定其附属中继站所使用的分层列表，具体为：若中继站处于基站的无干扰区域，则将其覆盖区域划分为过渡区和受限干扰源区域；若中继站处于基站的过渡区，则将其覆盖区域划分为无干扰区域和受限干扰源区域；若中继站处于基站的受限干扰源区域，则将其覆盖区域划分为无干扰区域、过渡区和受限干扰源区域。

6.如权利要求4所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤①中，基站根据其覆盖区域大小来设定其附属中继站的分层方式：采用与所述基站相同的分层或采用所述基站的分层中的部分分层。

7.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤C中为基站每层配置的路损补偿因子的个数根据该基站覆盖区域的大小而定，过渡区的路损补偿因子为单一值、离散值或连续值。

8.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述基站的受限干扰源区域和无干扰区域的负载过重或超载时，设置一个阈值，根据该阈值将基站的过渡区划分为无干扰过渡区和受限干扰源过渡区，将所述无干扰过渡区和受限干扰源过渡区的时频资源分别调配给基站的无干扰区域和受限干扰源区域使用。

9.如权利要求1所述对基站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述方法中，基站各层所占用的时频资源保持正交，正交方式为完全正交或准正交。

10.一种对中继站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、当前服务的中继站设定受限干扰源选择阈值二，根据该阈值选择邻小区的干扰基站和中继站作为其受限干扰源；

b、所述中继站从其归属基站接收分层列表和路损补偿因子列表；

c、所述中继站根据其受限干扰源确定区域划分阈值，并根据该阈值和所述分层列表划分其覆盖区域；

d、根据所述受限干扰源为中继站的各层配置时频资源，且保持各层所占用的时频资源正交；

e、设定干扰信号强度对比阈值二；

f、测量当前的最强干扰信号强度，若该强度大于所述干扰信号强度对比阈值二，则中继站通知用户终端断开连接，重新启动随机接入的过程；否则，所述中继站根据当前最强干扰信号强度对用户终端的发射功率进行调整。

11.如权利要求10所述对中继站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：

a1、所述中继站设定受限干扰源选择阈值二；

a2、所述中继站从其归属的基站获取邻小区列表；

a3、所述中继站测量邻小区列表中所有干扰基站和中继站的干扰信号强度；

a4、所述中继站选择干扰信号强度高于所述受限干扰源选择阈值二的干扰基站和干扰中继站作为其受限干扰源。

12.如权利要求10所述对中继站的覆盖区域进行小区间干扰协调的方法，其特征在于，所述步骤f中，最强干扰信号强度小于干扰信号强度对比阈值二时，中继站的操作进一步包括：根据所述最强干扰信号强度确定用户终端所在中继站覆盖区域的分层及相应的路损补偿因子，然后计算用户终端的发射功率，并通过中继站到用户终端链路通知用户终端该发射功率，所述用户终端收到后按此发射功率进行发射。

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