CN101494899B - 一种具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法，包括对基站覆盖区域的干扰协调和对中继站覆盖区域的干扰协调，该方法首先选择受限干扰源，再对受限干扰源所属小区进行分层，设置资源预留的分配方式和服务质量优先级数以及路损补偿因子，最后依据干扰信号强度决定是启动随机接入流程还是启动功率调整流程。本发明受限干扰源的选择和区域划分及时频资源分配方式有利于当受限干扰源分布区域的时频资源在重度负载或满载时时频资源的灵活调度及分离不同受限干扰源的时频资源，确保时频资源的正交，降低小区间的干扰，在满足最小服务质量的情况下，保证了服务质量。

Description

一种具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种带有中继站(Relay Station，RS)的无线通信网络中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间用户终端(User Terminal，UT)吞吐量及UT平均吞吐量的一个关键因素。

目前，在IEEE 802.16j、IMT-Advanced、WINNER(Wireless World InitiativeNew Radio)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间的干扰问题。第三代合作伙伴计划的长期技术演进(Long Term Evolution，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，内层为没有小区间干扰的区域，使用全功率补偿；而外层为具有小区间干扰的区域，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，即物理资源块(Physical Resource Block，PRB)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中使用的时频资源中冲突概率最大的部分完全正交，然而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，导致了小区边缘用户终端的吞吐量及用户终端平均吞吐量的下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法，该方法在满足最小服务质量的情况下，保证服务质量。

本发明所述的具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法，包括对基站覆盖区域的干扰协调和对中继站覆盖区域的干扰协调，其中，

对于基站覆盖区域的干扰协调，步骤如下：

步骤A：基站选择受限干扰源；

步骤B：基站设置区域划分阈值，根据阈值将所述受限干扰源所属小区划分为无干扰区域、受限干扰区域和过渡区域；

步骤C：基站确定资源预留部分的时频资源分配方式；

步骤D：基站确定中继站及用户终端的服务质量(Quality of Service，QoS)优先级数；

步骤E：基站确定各区域的路损补偿因子以及时频资源，并确保占用的时频资源保持正交；

步骤F：基站设置干扰信号强度对比阈值；

步骤G：基站将最强干扰信号强度与所述干扰信号强度对比阈值作比较，若最强干扰信号强度大于所述干扰信号强度对比阈值，则对中继站或用户终端启动随机接入流程；否则，执行步骤H；

步骤H：基站确定用户终端所在区域，并判断该区域的负载情况，若为重度负载或满载，则基站首先确定中继站及用户终端所在的QoS优先级及使用的资源预留，然后对用户终端的发射功率进行调整；否则，基站直接对用户终端的发射功率进行调整；

对于中继站覆盖区域的干扰协调，步骤如下：

步骤a：中继站接收基站发送的分层列表及不同分层使用的路损补偿因子列表；

步骤b：中继站选择受限干扰源；

步骤c：中继站设置区域划分阈值，根据阈值将所覆盖的区域进行分层；

步骤d：中继站确定不同区域的时频资源及资源预留部分时频资源分配方式，并确保占用的时频资源保持正交；

步骤e：中继站确定用户终端的QoS优先级数目；

步骤f：中继站确定干扰信号强度对比阈值；

步骤g：中继站将最强干扰信号强度与所述干扰信号强度对比阈值作比较，若最强干扰信号强度大于所述干扰信号强度对比阈值，则对中继站及用户终端启动随机接入流程；否则，执行步骤h；

步骤h：中继站确定用户终端所在区域，并判断该区域的负载情况，若为重度负载或满载，则中继站首先确定用户终端所在的QoS优先级及使用的资源预留，然后对用户终端的发射功率进行调整；否则，中继站直接对用户终端的发射功率进行调整。

所述步骤A具体包括以下步骤：

步骤A1：基站设置受限干扰源的选择阈值；

步骤A2：基站测量邻小区列表中的所有干扰基站的干扰信号强度；

步骤A3：基站选择大于受限干扰源选择阈值的所有干扰基站作为确定的受限干扰源。

步骤B所述阈值包括：用于划分无干扰区域与过渡区域的阈值一和用于划分过渡区域与受限干扰区域的阈值二，所述阈值一小于所述阈值二，所述无干扰区域是指最强干扰信号强度小于阈值一的区域；所述受限干扰区域是指最强干扰信号强度大于阈值二的区域；所述过渡区域是指最强干扰信号强度介于阈值一与阈值二之间的区域。

步骤B所述过渡区域还可进一步划分为无干扰区过渡区域和受限干扰区过渡区域。

步骤C所述资源预留包括各区域的时频资源预留和特殊时频资源预留，其分配方式包括：

(1)所有资源预留进行集中式分配；

(2)所有资源预留进行完全分布式分配；

(3)特殊资源预留单独分配，其他区域的资源预留分为两个部分，并分别设置于对应区域所占用时频资源的首尾。

所述步骤G具体包括以下步骤：

步骤G1：基站确定中继站处于不同区域时使用的分层列表和中继站不同分层路损补偿因子列表；

步骤G2：基站确定中继站的时频资源，使基站、所有的中继站及其所附属的用户终端之间的时频资源保持正交；

步骤G3：中继站及用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给基站；

步骤G4：基站将接收到的最强干扰信号强度与干扰信号强度对比阈值进行比较，若接收到的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤G5；否则，执行步骤H；

步骤G5：基站对中继站或用户终端启动随机接入流程，该流程结束后转入步骤G3。

步骤b具体包括以下步骤：

步骤b1：中继站设置受限干扰源选择阈值；

步骤b2：中继站从基站获取邻小区列表；

步骤b3：中继站测量邻小区列表中本小区内干扰基站和所有其他中继站的干扰信号强度；

步骤b4：中继站选择大于受限干扰源选择阈值的干扰基站和所有其他干扰中继站作为确定的受限干扰源。

所述步骤c在进行分层时，若中继站处于从属基站的无干扰区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域和过渡区域；若中继站处于从属基站的过渡区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域和无干扰区域；若中继站处于从属基站的受限干扰区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域、过渡区域和无干扰区域。

所述步骤g具体包括以下步骤：

步骤g1：用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给中继站；

步骤g2：中继站将测量到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进行比较，若测量到的干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤g3；否则，执行步骤h；

步骤g3：中继站及用户终端启动随机接入流程，该流程结束后转入步骤g1。

所述步骤h具体包括以下步骤：

步骤h1：中继站确定用户终端所在区域；

步骤h2：中继站判断用户终端所在区域的负载情况，若为重度负载或满载，则执行步骤h3；否则，执行步骤h4；

步骤h3：中继站确定用户终端所在的QoS优先级及使用的资源预留；

步骤h4：中继站确定用户终端的路损补偿因子；

步骤h5：中继站通过部分功率控制算法计算用户终端的发射功率，并通知用户终端计算后调整的发射功率，用户终端以中继站通知的发射功率发射。

所述方法中，中继站区域划分阈值小于其从属基站的区域划分阈值。

所述方法中，过渡区域中路损补偿因子可以是单一值、离散值或者连续值；若过渡区中的路损因子为离散值或连续值，则过渡区中需设置区域划分的最强干扰级信号强度阈值。

所述特殊时频资源预留设置于无干扰区域中。

本发明基于时频资源预留及QoS优先级，确保高QoS优先级的中继站和用户终端使用的时频资源正交，并且当进行高层调度不同的时频资源时，在满足最小服务质量的情况下，保证服务质量，同时对干扰源信号强度选择阈值将干扰源加以限制，对于用户终端的干扰通过干扰信号对比阈值限制在有限的范围内，并根据确定的受限干扰源将无线通信网络分层，通过确定的受限干扰源所占用的时频资源的合理配置，确保确定的受限干扰源占用的时频资源保持正交，并且使基站在频域上调度小区内所有中继站和用户终端所使用的物理资源块特别是确定的受限干扰源占用的时频资源，使其不被小区中其他干扰的中继站和用户终端使用，同时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及中继站覆盖区域边缘的用户终端吞吐量及平均用户终端吞吐量。

通过不同的QoS优先级设置，使得在调度时频资源时，尽可能使高QoS优先级的用户终端的时频资源保持完全正交，对于低QoS优先级的用户终端可以采用时频资源准正交的方式，提高了高层调度时频资源的灵活性。当小区为重度负载或满载时，在高层调度时首先选择高QoS优先级的用户终端占用完全正交的时频资源(包括不同区域的时频资源预留和特殊的时频资源预留)，保证服务质量。

基于受限干扰源的新区域划分方式及时频资源分配方式有利于当受限干扰源分布区域的时频资源在重度负载或满载时时频资源的灵活调度及分离不同受限干扰源的时频资源确保时频资源的正交，降低小区间的干扰。

路损补偿因子在不同的小区中设置多个值，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，达到提高小区边缘用户终端吞吐量及用户终端平均吞吐量的目的。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程图；

图2为本发明所述分层结构示意图；

图3为本发明路损补偿因子设置示意图；

图4为本发明时频资源预留分配示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，为本发明所述小区间干扰协调方法的实现流程图。其中，图1(a)为基站干扰协调流程图，步骤如下：

步骤101a：基站确定受限干扰源选择阈值；

步骤102a：基站测量邻小区列表中所有邻小区基站的干扰信号强度；

步骤103a：基站根据受限干扰源选择阈值确定受限的干扰小区中的基站；

步骤104a：基站确定区域划分阈值，并进行区域划分；

步骤105a：基站确定资源预留部分时频资源分配方式；

步骤106a：基站确定用户终端的QoS优先级数目；

步骤107a：基站确定每个区域的路损补偿因子；

步骤108a：基站确定每个区域的时频资源；

步骤109a：基站预先设置干扰信号强度对比阀值；

步骤110a：基站预先设置中继站处于不同分层时使用的分层列表；

步骤111a：基站预先设置中继站不同分层的路损补偿因子列表；

步骤112a：基站确定中继站时频资源；

步骤113a：中继站及用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给基站；

步骤114a：基站将接收到的最强干扰信号强度与预先设置的干扰信号强度阈值进行比较，若接收到的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤115a；否则，则执行步骤116a；

其中，干扰信号强度阈值为基站根据自身及所有中继站的信号强度所设置的，其目的是用于判断当前的中继站和用户终端是否成功的接入到了正确的网络。

步骤115a：基站对中继站或用户终端启动随机接入流程，随机接入流程结束后转入步骤113a继续执行；随机接入流程用于测量到的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值时，即用户终端没有成功接入到正确的网络时，用户终端断开现有网络，重新接入到正确的网络，其目的是消除小区内及中继站覆盖范围内最强的干扰信号。

步骤116a：基站确定中继站及用户终端所在区域；

步骤117a：基站判断用户终端所在区域的负载情况，若为重度负载或满载，则执行步骤118a；否则，则执行步骤120a；

步骤118a：基站确定用户终端所在的QoS优先级；

步骤119a：基站确定使用的资源预留；

步骤120a：基站调整中继站及用户终端的路损补偿因子；

步骤121a：基站确定中继站使用的分层列表；中继站将使用此信息确定自身覆盖区域内的分层；

步骤122a：基站确定中继站不同分层使用的路损补偿因子列表；中继站将使用此信息确定每个分层的路损补偿因子，联合步骤116a构成中继站自身的覆盖区域；

步骤123a：基站计算中继站及用户终端的发射功率；

步骤124a：基站能够上行链路授权通知中继站及用户终端计算后调整的发射功率；

步骤125a：基站通过上行链路授权通知中继站使用的分层列表，为中继站调整自身覆盖区域做准备；

步骤126a：基站通过上行链路授权通知中继站不同分层使用的路损补偿因子列表；完成对中继站覆盖区域的分层处理；

步骤127a：中继站及用户终端根据基站通知的计算后调整的发射功率发射。完成最后的小区间干扰协调。

图1(b)为中继站干扰协调的流程图，步骤如下：

步骤101b：中继站从基站接收确定的分层列表；

步骤102b：中继站从基站接收确定的路损补偿因子列表；

步骤103b：中继站确定受限干扰源选择阈值；

步骤104b：中继站测量邻小区列表中基站和其他中继站的干扰信号强度；

步骤105b：中继站根据受限干扰源选择阈值确定受限的干扰小区中的基站和中继站；

步骤106b：中继站确定区域划分阈值，并进行区域划分；

步骤107b：中继站确定不同区域的时频资源；

步骤108b：中继站确定资源预留部分时频资源分配方式；

步骤109b：中继站确定用户终端的QoS优先级数目；

步骤110b：用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给中继站；

步骤111b：中继站将测量到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进行比较，若测量到的干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤112b；否则，执行步骤113b；

步骤112b：中继站及用户终端启动随机接入流程，随机接入流程结束后转入步骤110b继续执行；随机接入流程用于测量到的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值时，即用户终端没有成功接入到正确的网络时，用户终端断开现有网络，重新接入到正确的网络，其目的是消除小区内及中继站覆盖范围内最强的干扰信号。

步骤113b：中继站确定用户终端所在的区域；

步骤114b：中继站判断用户终端所在区域的负载情况，若为重度负载或满载，则执行步骤115b；否则，执行步骤117b；

步骤115b：中继站确定用户终端所在的QoS优先级；

步骤116b：中继站确定使用的资源预留；

步骤117b：中继站确定用户终端的路损补偿因子；

步骤118b：中继站计算用户终端的发射功率；

步骤119b：中继站通过上行链路授权通知用户终端计算后调整的发射功率；

步骤120b：用户终端根据中继站通知的计算后调整的发射功率发射。完成最后的小区间干扰协调。

上述步骤101a中的受限干扰源选择阈值用于确定能够对本小区基站引起较强小区间干扰的所有中继站；所述受限干扰源选择阈值在不同的小区基站中可以设置为不同的值，这样有利于有效确定主要的干扰源，受限干扰源选择阈值的确定将最终影响小区内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。

上述步骤102a及步骤103a根据测量的干扰信号强度与受限干扰源选择阈值的对比结果，最终确定当前小区中使用的对小区内干扰影响较强的若干个干扰中继站，为进一步的小区间干扰协调做准备。

上述步骤104a具体包括以下步骤：

(1a)，基站中设置区域划分阈值；

(2a)，基站根据阈值将小区进行分层，包括：无干扰区域、受限干扰区域、过渡区域；

所述步骤(1a)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：无干扰区域<＝>过渡区域阈值、过渡区域<＝>受限干扰源区域阈值，用于区分小区中的不同区域。阈值的设置会严重影响带有中继站的无线通信网线中分层的划分，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带有中继站的无线通信网络中起到调配负载的作用。当带有中继站的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中继站和用户终端的路损补偿因子，控制不同层的上行链路发射功率进行小区内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中继站边缘的用户终端吞吐量及用户终端平均吞吐量。

所述步骤(2a)中，无干扰区域是指最强干扰信号强度低于无干扰区域<＝>过渡区域之间阈值的区域，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过渡区域<＝>受限干扰源区域之间阈值的区域，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用户终端的吞吐量及用户终端平均吞吐量。

过渡区域是指最强干扰小区的干扰信号强度介于无干扰区域<＝>过渡区域的区域划分阈值和过渡区域<＝>受限干扰源分布区域的区域划分阈值之间阈值所包含的区域，该区域介于内层和外层之间，最强干扰信号级在可以接受的范围内，但过渡区域与LTE中的敏感区域不同，其主要作用有两个：

(1)该区域干扰比受限干扰区域小，当用户终端处于该区域时，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用户终端及邻小区的干扰，同时增加了路损补偿时的灵活性，有效的增加了小区边缘用户终端的吞吐量和用户终端平均吞吐量。

(2)该区域与无干扰区域和受限干扰区域所使用的时频资源，即物理资源块(PRB)保持正交，当无干扰区域和受限干扰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。

过渡区域是一个特殊的区域，为了进一步划分网络，可以在过渡区域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区过渡区域和受限干扰源区过渡区域，这样在高层调度中继站和用户终端的时频资源时更加灵活。

所述步骤105a采用的是集中式分配还是分布式分配，将影响高层时频资源的调度。

所述步骤106a对于不同的网络可以设置不同的QoS优先级数目，便于高层调度，增加时频资源调度的灵活性。

所述步骤107a的路损补偿因子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，来提高用户终端的吞吐量及用户终端平均吞吐量。

过渡区域中路损补偿因子的设置可以比无干扰区域和受限干扰区域更加精细，为了精确调整中继站和用户终端的发射功率、尽量保持中继站和用户终端特别是受限干扰区域中的中继站和用户终端的时频资源保持正交；过渡区域中路损补偿因子的设置可以是单一值、离散值、连续值。当过渡区域中的路损因子为离散值、连续值时，过渡区域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、过渡区域、受限干扰区域的阈值相似。

所述步骤108a，对于无干扰区域，由于受到基站或中继站的干扰较小，因此资源的正交需求不强。过渡区域由于需要在无干扰区域或受限干扰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内干扰较小，可以有重叠。

所述步骤109a用于确定中继站或用户终端是否正确接入网络的判据，因为当中继站或用户终端在无线通信网络中移动时，从当前基站或中继站覆盖的区域进入其他基站或中继站覆盖的区域，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，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110a中所述基站确定中继站处于不同分层时使用的分层列表，对于中继站的分层如上所述，要考虑到两方面因素的影响，最终可能导致中继站的分层结果有所不同，因此，基站要建立不同分层结果下使用的区域，例如，中继站1只使用过渡区域和受限干扰区域，中继站2不使用分层，而中继站3使用无干扰区域、过渡区域和受限干扰区域等。

所述步骤111a所述基站确定中继站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107a共同使用，确定中继站的分层情况及路损补偿因子。

所述步骤112a所述基站确定中继站的时频资源，即物理资源块(PRB)，使中继站使用的资源保持正交，即，使基站、所有的中继站及其所附属的用户终端之间的时频资源保持正交。

所述步骤113a主要用于基站根据最强干扰信号强度来确定中继站和用户终端所处的区域及路损补偿因子。

所述步骤116a所述区域为无干扰区域、过渡区域、受限干扰区域，但不包括每个区域的资源预留部分和特殊的资源预留部分。

所述步骤118a中，当网络为重度负载或满载而需要使用QoS优先级时，首先确定当前用户终端的QoS优先级。

所述步骤121a所述基站确定中继站使用的分层列表，基站根据中继站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中继站所属的区域；

所述步骤122a中，基站根据中继站上报的最强干扰信号强度及所处的区域及步骤121a中确定的中继站选择的分层区域，确定对应的路损补偿因子列表。

所述步骤123a中，基站通过部分功率控制方法计算中继站及用户终端的发射功率，基站根据确定的区域和路损补偿因子通过部分功率控制算法调整中继站和用户终端的发射功率最终达到干扰协调的目的。基站计算中继站及用户终端发射功率时，要考虑以下几点：

(1)区分干扰源，对于来自本小区基站和中继站的干扰，以及来自邻小区基站和中继站的干扰分别通过协调的方式进行处理；

(2)基站的邻小区列表中包含本小区的中继站以及邻小区的基站和中继站，并且能够进行区分。

上述步骤103b中的受限干扰源选择阈值用于确定能够对当前中继站引起较强小区间干扰的基站和所有中继站加以区分。

上述步骤104b中中继站从基站获得邻小区列表，中继站测量邻小区列表中本小区内干扰基站和所有其他中继站的干扰信号强度及中继站选择高于受限干扰源选择阈值的干扰基站和所有其他干扰中继站作为确定的受限干扰源，并根据测量的干扰信号强度与受限干扰源选择阈值的对比结果，最终确定当前小区中使用的对小区内干扰影响较强的基站和若干个干扰源中继站，为进一步的小区间干扰协调做准备。

上述步骤106b具体包括以下步骤：

步骤(1b)，中继站)中设置区域划分阈值；

步骤(2b)，中继站根据阈值将所覆盖的区域进行分层。

所述步骤(1b)中设置划分阈值首先要考虑到从属基站的信号强度，即中继站区域划分阈值应该小于从属基站的区域划分阈值。本质上，由于中继站首先要隶属于从属基站的某个确定区域，因此，中继站自身的信号强度应该在从属基站设置的阈值范围之内，所以，中继站阈值的选择要受从属基站的约束。

所述步骤(2b)中，中继站根据阈值将所覆盖的区域进行分层，中继站覆盖区域内的分层必须要考虑以下因素：

(1)从属基站覆盖区域的尺寸，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基站相同的分层，即，无干扰区域、过渡区域、受限干扰区域；而对于覆盖区域较小时，不需要再对网络进行细化，因此，中继站覆盖区域可以选择其中的部分分层，例如，只对中继站选择过渡区域和受限干扰区域；

(2)中继站在从属基站分层中的位置，例如，当中继站处于从属基站的内层区域时，对于中继站及从属于该中继站的所有用户终端来说，来自于从属基站的干扰很强，因此，可以只设置过渡区域和受限干扰区域，对于干扰较小的无干扰区域可以不选择；当中继站处于从属基站的过渡区域时，对于中继站及从属于该中继站的所有用户终端来说，来自于从属基站的干扰相对较弱，而来自于从属基站覆盖范围内其他中继站的干扰较强，因此，可以只设置无干扰区域和受限干扰区域；当中继站处于从属基站的受限干扰区域时，对于中继站及从属于该中继站的所有用户终端来说，来自于从属基站的干扰非常弱，而来自于从属基站覆盖范围内其他中继站和邻小区的干扰较强，因此，可以设置无干扰区域和过渡区域和受限干扰区域。

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

图2为本发明无线通信网络的分层结构示意图。其中，图2(a)为通过阈值将网络划分了无干扰区域、过渡区域、受限干扰区域的示意图；图2(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过渡区的示意图，不同区域的调整可以通过阈值的设置灵活的进行。

图3为本发明路损补偿因子设置示意图。其中，图3(a)为小区覆盖区域的无干扰区域、受限干扰区域分别设置了一个路损补偿因子，过渡区设置了多个路损补偿因子，即一个路损补偿因子集合的示意图；图3(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，过渡区域分为无干扰区过渡区域和受限干扰区过渡区域，每个过渡区域设置了一个路损补偿因子集合示意图。

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4为本发明时频资源分配示意图。主要包括不同区域的时频资源预留：对于上述的网络划分中使用的不同区域分别设置资源预留和特殊的时频资源预留。

其中，图4(a)为所有资源预留进行集中式分配的示意图；图4(b)为所有资源预留进行完全分布式分配示意图；图4(c)为特殊资源预留部分单独分配，其他区域的资源预留被分成两部分，分别放置于对应区域所占用时频资源的首尾。

图4(a)所有资源预留进行集中式分配，因此，高层的资源调度简单，但不能对各个区域进行单独调度。

图4(b)所有资源预留进行完全分布式分配，可以对各个区域的资源预留及特殊资源预留进行分离调度。

图4(c)特殊资源预留部分单独分配，其他区域的资源预留被分成两部分，分别放置于对应区域所占用时频资源的首尾，这样可以在确保时频资源正交时更有利。

上述时频资源预留必须确保占用的时频资源保持正交，这样有利于保证最小服务质量，在进行时频资源跨区域调度时，时频资源的预留有利于保证不同区域的最小服务质量；由于无干扰区域的小区间干扰很小甚至没有，因此，特殊的时频资源预留一般设置于无干扰区域，这样在进行时频资源跨区域调度时便于保证特殊时频资源预留区域所占用的时频资源与其他区域保持正交；资源预留在小区内的基站和全部中继站中进行。

特殊时频资源预留的使用一般发生在以下的情况：

(1)每个区域的资源预留已经被完全占用；

(2)高层资源调度出现困难；

(3)无线通信网络中的需要满足特殊服务质量要求的用户终端或用户终端群。

上述实施例并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的修改均包含在本申请的范围内。

Claims (13)

1.一种具有中继站的无线通信网络中小区间干扰协调方法，其特征在于，包括对基站覆盖区域的干扰协调和对中继站覆盖区域的干扰协调，其中，

对于基站覆盖区域的干扰协调，步骤如下：

步骤A：基站选择受限干扰源；

步骤B：基站设置区域划分阈值，根据阈值将所述受限干扰源所属小区划分为无干扰区域、受限干扰区域和过渡区域；

步骤C：基站确定资源预留部分的时频资源分配方式；

步骤D：基站确定中继站及用户终端的服务质量优先级数；

步骤E：基站确定各区域的路损补偿因子以及时频资源，并确保占用的时频资源保持正交；

步骤F：基站设置干扰信号强度对比阈值；

步骤G：基站将最强干扰信号强度与所述干扰信号强度对比阈值作比较，若最强干扰信号强度大于所述干扰信号强度对比阈值，则对中继站或用户终端启动随机接入流程；否则，执行步骤H；

步骤H：基站确定用户终端所在区域，并判断该区域的负载情况，若为重度负载或满载，则基站首先确定中继站及用户终端所在的服务质量优先级及使用的资源预留，然后对用户终端的发射功率进行调整；否则，基站直接对用户终端的发射功率进行调整；

对于中继站覆盖区域的干扰协调，步骤如下：

步骤a：中继站接收基站发送的分层列表及不同分层使用的路损补偿因子列表；

步骤b：中继站选择受限干扰源；

步骤c：中继站设置区域划分阈值，根据阈值将所覆盖的区域进行分层；

步骤d：中继站确定不同区域的时频资源及资源预留部分时频资源分配方式，并确保占用的时频资源保持正交；

步骤e：中继站确定用户终端的服务质量优先级数目；

步骤f：中继站确定干扰信号强度对比阈值；

步骤g：中继站将最强干扰信号强度与所述干扰信号强度对比阈值作比较，若最强干扰信号强度大于所述干扰信号强度对比阈值，则对中继站及用户终端启动随机接入流程；否则，执行步骤h；

步骤h：中继站确定用户终端所在区域，并判断该区域的负载情况，若为重度负载或满载，则中继站首先确定用户终端所在的服务质量优先级及使用的资源预留，然后对用户终端的发射功率进行调整；否则，中继站直接对用户终端的发射功率进行调整。

2.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述步骤A具体包括以下步骤：

步骤A1：基站设置受限干扰源的选择阈值；

步骤A2：基站测量邻小区列表中的所有干扰基站的干扰信号强度；

步骤A3：基站选择大于受限干扰源选择阈值的所有干扰基站作为确定的受限干扰源。

3.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，步骤B所述阈值包括：用于划分无干扰区域与过渡区域的阈值一和用于划分过渡区域与受限干扰区域的阈值二，所述阈值一小于所述阈值二，所述无干扰区域是指最强干扰信号强度小于阈值一的区域；所述受限干扰区域是指最强干扰信号强度大于阈值二的区域；所述过渡区域是指最强干扰信号强度介于阈值一与阈值二之间的区域。

4.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，步骤B所述过渡区域还可进一步划分为无干扰区过渡区域和受限干扰区过渡区域。

5.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，步骤C所述资源预留包括各区域的时频资源预留和特殊时频资源预留，其分配方式包括：

(1)所有资源预留进行集中式分配；

(2)所有资源预留进行完全分布式分配；

(3)特殊资源预留单独分配，其他区域的资源预留分为两个部分，并分别设置于对应区域所占用时频资源的首尾。

6.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述步骤G具体包括以下步骤：

步骤G1：基站确定中继站处于不同区域时使用的分层列表和中继站不同分层路损补偿因子列表；

步骤G2：基站确定中继站的时频资源，使基站、所有的中继站及其所附属的用户终端之间的时频资源保持正交；

步骤G3：中继站及用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给基站；

步骤G4：基站将接收到的最强干扰信号强度与干扰信号强度对比阈值进行比较，若接收到的最强干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤G5；否则，执行步骤H；

步骤G5：基站对中继站或用户终端启动随机接入流程，该流程结束后转入步骤G3。

7.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，步骤b具体包括以下步骤：

步骤b1：中继站设置受限干扰源选择阈值；

步骤b2：中继站从基站获取邻小区列表；

步骤b3：中继站测量邻小区列表中本小区内干扰基站和所有其他中继站的干扰信号强度；

步骤b4：中继站选择大于受限干扰源选择阈值的干扰基站和所有其他干扰中继站作为确定的受限干扰源。

8.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述步骤c在进行分层时，若中继站处于从属基站的无干扰区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域和过渡区域；若中继站处于从属基站的过渡区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域和无干扰区域；若中继站处于从属基站的受限干扰区域，则中继站将所覆盖的小区划分为受限干扰区域、过渡区域和无干扰区域。

9.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述步骤g具体包括以下步骤：

步骤g1：用户终端测量最强干扰信号强度，并上报给中继站；

步骤g2：中继站将测量到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进行比较，若测量到的干扰信号强度大于干扰信号强度对比阈值，则执行步骤g3；否则，执行步骤h；

步骤g3：中继站及用户终端启动随机接入流程，该流程结束后转入步骤g1。

10.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述步骤h具体包括以下步骤：

步骤h1：中继站确定用户终端所在区域；

步骤h2：中继站判断用户终端所在区域的负载情况，若为重度负载或满载，则执行步骤h3；否则，执行步骤h4；

步骤h3：中继站确定用户终端所在的服务质量优先级及使用的资源预留；

步骤h4：中继站确定用户终端的路损补偿因子；

步骤h5：中继站通过部分功率控制算法计算用户终端的发射功率，并通知用户终端计算后调整的发射功率，用户终端以中继站通知的发射功率发射。

11.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述方法中，中继站区域划分阈值小于其从属基站的区域划分阈值。

12.如权利要求1所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述方法中，过渡区域中路损补偿因子可以是单一值、离散值或者连续值；若过渡区中的路损因子为离散值或连续值，则过渡区中需设置区域划分的最强干扰级信号强度阈值。

13.如权利要求5所述的小区间干扰协调方法，其特征在于，所述特殊时频资源预留设置于无干扰区域中。

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