基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站

摘要

本发明提供一种基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，该方法包括以下步骤：配置本小区中的待分配频点为优选频点集，配置本小区邻区的已分配频点为可选频点集；判断所述优选频点集中是否存在资源可供分配；如果是，则分配所述优选频点集中的频点给移动终端；如果否，则分配所述可选频点集中的频点给移动终端。本发明的基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，打破了小区中心与边缘的概念，通过对用户上报邻区测量信息的判决进行该用户当前频点的排序，选择低同频干扰的频点进行接入，不仅保证了同频干扰，而且实现了更高的频率利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于认知技术的软频率复用方法、一种基于认知技术的软频率装置以及一种基站。

背景技术

众所周知，无线通信网络的频谱资源始终受限，而用户的带宽需求却不断增长。也正因为如此，频率复用成为使用“有限”频谱资源解决“无限”容量问题的一种手段。传统的频率复用的方法，如图1(a)所示，是以小区为单位，在同频小区之间保持一定的距离以抵抗同频干扰，同频小区的距离决定了频率利用率的高低；当容量需求增加时，如图1(b)所示，小区半径减小，频率利用率提高；如图1(c)所示，当小区半径减小到一定程度时，同频距离达到上限，频率利用率也达到上限。

上述的传统频率复用方法的主要缺点在于：频率复用基于小区，小区内部不同区域的干扰情形不同，然而该方法只能按照最恶劣的情况(通常是小区边缘)决定复用距离。

为了解决这一矛盾，业界提出了软频率复用的概念，如图2所示，这种方法构建一种“同心圆”的架构，内圆为小区中心，外圆为小区边缘，内圆采用辅载波，外圆采用主载波；小区间辅载波同频以实现复用，小区间主载波异频以抵抗干扰。

但是这种基于内外圆的软频率复用方法，在提高频率利用率的同时存在如下缺点：

一、内圆与外圆的判定并不准确。判断UE处于内圆还是外圆，一种方法是由UE进行当前小区的功率检测，当功率值大于某值时，就认为处于内圆，反之处于外圆；另外一种方法是检测UE的邻区信息，当至少一个邻区的功率大于门限值时，认为处于外圆，反之处于内圆。但是以上两种方法都只能进行粗略的判断，无法准确的界定内外圆；

二、频率复用方案的选择太过单一，通常非彼即此，频带分配类似“同心圆”的概念，只有“内圆”和“外圆”两种选择。且对于外圆区域也就是小区边缘区域，无法进行进一步的细分。例如在某一小区的右侧邻区频率资源在本小区的“外圆右侧区域”虽然无法复用，但在“外圆左侧区域”实际上是可以复用的，但是常规软频率复用方法无法做到这一点。

有基于此，在无线通信网络中亟需一种更好的提高频率利用率的方法。

发明内容

本发明提供一种基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，能够实现更高的频率利用率。

一种基于认知技术的软频率复用方法，包括以下步骤：

配置本小区中的待分配频点为优选频点集，配置本小区邻区的已分配频点为可选频点集；

判断所述优选频点集中是否存在资源可供分配；

如果是，则分配所述优选频点集中的频点给移动终端；

如果否，则分配所述可选频点集中的频点给移动终端。

一种基于认知技术的软频率复用装置，包括：

配置模块，用于配置本小区中的待分配频点为优选频点集以及配置本小区邻区的已分配频点为可选频点集；

与所述配置模块相连接的判断模块，用于判断所述优选频点集中是否存在资源可供分配；

与所述判断模块相连接的优选频点集分配模块，用于当判断出所述优选频点集中存在资源可供分配时，分配所述优选频点集中的频点给移动终端；

与所述判断模块相连接的可选频点集分配模块，用于当判断出所述优选频点集中不存在资源可供分配时，分配所述可选频点集中的频点给移动终端。

一种基站，包括上述的基于认知技术的软频率复用装置。

通过以上方案可以看出，本发明的基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，打破了小区中心与边缘的概念，将频点集合分为优选频点集和可选频点集，在优选频点集资源不受限时始终选择优选频点集中的频点进行分配，一旦优选频点集资源受限则分配邻区的可选频点集中的频点给移动终端。这种对每个接入用户“定制化”的频点分配做法，将周边小区实际干扰值较低的频点也纳入了复用范围，不仅保证了同频干扰，而且实现了更高的频率利用率。

附图说明

图1为传统的频率复用方法示意图；

图2为基于内外圆的软频率复用方法示意图；

图3为本发明基于认知技术的软频率复用方法流程示意图；

图4为具体实施例中基于认知技术的软频率复用方法示意图；

图5为本发明基于认知技术的软频率复用装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，能够解决现有技术中频率利用率较低的问题。下面结合附图详细描述本发明的具体实施例。

一种基于认知技术的软频率复用方法，如图3所示，包括以下步骤：

配置本小区中的待分配频点为优选频点集，配置本小区邻区的已分配频点为可选频点集；

判断所述优选频点集中是否存在资源可供分配；

如果是，则分配所述优选频点集中的频点给移动终端；

如果否，则分配所述可选频点集中的频点给移动终端。

作为一个较好的实施例，上述分配所述可选频点集中的频点给移动终端的过程具体可以包括：移动终端在移动过程中实时测量各邻区的信号强度，本小区则接收所述移动终端实时测量的各邻区的信号强度信息，并对各邻区的信号强度进行排序，然后将低于预设的门限值的邻区的频点列入待选频点，根据所述待选频点的资源情况与信号强度排序选择最佳频点分配给移动终端。

为了帮助理解本发明，下面结合附图4对本发明的方案作进一步的描述。如图4所示，中央的方形区域代表网络中的某一个小区，椭圆型区域代表该小区周边的其他小区(即邻区)，且其他小区的信号会对该小区产生干扰。则对本小区的软频率复用的步骤可以描述如下：

一、配置本小区的优选频点集和可选频点集，由于f1到f4频点已经为周边小区(邻区)所用，f5为空白频点，因此确定前者为可选频点集，后者为优选频点集；

二、一开始随便移动终端在方形区域的那个位置，首先请求一下f5频点，判断所述优选频点集f5中是否存在资源可供分配(因为这个频点干扰最低)；

三、如果f5中存在资源可供分配，则优先选择f5频点分配给移动终端，算法结束；

四、如果f5中不存在资源可供分配，即f5频点的资源全部被占用了，此时分配可选频点集中的频点给移动终端，具体过程包括：

1)、移动终端实时测量各邻区的信号强度，并将测量结果发送给本小区。

2)、本小区对各邻区的信号强度进行排序。例如移动终端移动至方形区域中的f4时，此时对各邻区频点的测量结果排序为：f1最强，f2/f3次之，f4最弱；

3)、将测量结果与一预设的门限值进行比较，并将低于预设的门限值的邻区的频点列入待选频点，然后根据所述待选频点的资源情况与信号强度排序选择最佳频点分配给移动终端。即：将f1、f2、f3、f4与预设的门限值比较后发现只有f3和f4的信号强度低于所述门限值，则将这两个频点列入待选频点，并剔除掉f1和f2。作为一个较好的实施例，后续的分配过程具体可以为：根据排序情况，在所述待选频点中选择信号强度最弱的频点(f4)来进行分配，当然在分配之前还需要判断该频点是否存在资源可供分配，若是才分配该频点给移动终端，则算法结束；如果这个最弱的频点f4不存在资源可供分配，那么显然不能选择该频点来进行分配了，则可以继续判断所述待选频点中信号强度次弱的频点(f3)是否存在资源可供分配，若是则分配该频点给移动终端。本实施例中只列举了待选频点中只有f3和f4的情况，但是需要了解：具体操作过程中某一个小区的可选频点集是很多的，因此符合条件的待选频点集中的频点也可能会很多(不止两个)，在这种情况下，采用上述类似的方法(即根据所述待选频点的资源情况与信号强度排序)依次进行判断下去，最终可以选择出一个最佳频点来分配给移动终端，则算法结束。总之，移动终端在资源可用的前提下，按照从优选到可选，信号从弱到强的顺序进行选择。

若在所述可选频点集中，信号强度低于门限值的频点(待选频点)中均没有可用资源可供分配，那么由于其他频点的信号强度高于门限值，于是资源分配失败，移动终端被拒绝。这种情况只有在容量很高的情形下才会发生的，小区的频点资源无法满足容量要求，于是拒绝移动终端接入，是正常的情形。

优选的，所述各邻区的信号强度信息是以测量报告的形式由所述移动终端发送给本小区的，以判断当前位置上各个邻区的干扰情况，而且该测量报告就是本小区进行软频率复用的依据。

与本发明的方法相对应的，本发明还提供一种基于认知技术的软频率复用装置，如图5所示，包括：

配置模块，用于配置本小区中的待分配频点为优选频点集以及配置本小区邻区的已分配频点为可选频点集；

与所述配置模块相连接的判断模块，用于判断所述优选频点集中是否存在资源可供分配；

与所述判断模块相连接的优选频点集分配模块，用于当判断出所述优选频点集中存在资源可供分配时，分配所述优选频点集中的频点给移动终端；

与所述判断模块相连接的可选频点集分配模块，用于当判断出所述优选频点集中不存在资源可供分配时，分配所述可选频点集中的频点给移动终端。

作为一个较好的实施例，上述的可选频点集分配模块可以包括测量分配模块，用于接收移动终端实时测量到的各邻区的信号强度信息，对各邻区的信号强度进行排序，然后将低于预设的门限值的邻区的频点列入待选频点，并根据所述待选频点的资源情况与信号强度排序选择最佳频点分配给移动终端。

作为一个较好的实施例，所述测量分配模块可以包括第一判断分配模块，该模块用于在所述待选频点中选择信号强度最弱的频点，判断该频点是否存在资源可供分配，若是则分配该频点给移动终端。

另外，所述测量分配模块还可以包括与所述第一判断分配模块相连接的第二判断分配模块，该模块用于当所述第一判断分配模块判断出所述信号强度最弱的频点不存在资源可供分配时，判断所述待选频点中信号强度次弱的频点是否存在资源可供分配，若是则分配该频点给移动终端。以此类推，直到在所述待选频点中选择出最佳频点分配给移动终端为止，或者就是待选频点中所有频点均没有可用资源可供分配，则返回资源分配失败，移动终端被拒绝。

另外，本发明还提供一种基站，其包括了上述基于认知技术的软频率复用装置。

通过以上方案可以看出，本发明的基于认知技术的软频率复用方法、装置及基站，具有以下特点：

一、本发明的方法、装置及基站将小区边缘频点选择与干扰挂钩，选择低同频干扰的频点进行复用。这种通过移动终端的实时测量结果决定频点选择的做法，具有认知的特点。移动终端的邻区测量实时进行，本发明的算法的判决也因此实时进行，保证了移动终端的移动性，网络的实时变化都能被本发明的算法所适应，因此本发明所采用的利用邻区测量结果判断周边干扰的方法，具有突出的准确性与实时性等特点；

二、本发明的方法、装置及基站打破了常规软频率复用方法中的内外圆的限制，也打破了小区中心与边缘的概念，根据实际干扰情况进行频率复用，可以提高频率利用率；

三、在符合要求的频点中选择信号强度最弱者，该特点保证了移动终端在所有符合要求的频点中选择了干扰最低的频点，这使得移动终端获得了它能够得到的最好质量；

四、对移动终端的邻区测量报告依据门限值进行筛选，当频点的测量信号强度大于门限时，该频点不作为待选频点。该特点保证了移动终端受到的干扰总是低于一定水平(因为信号过强的频点都被剔除了)，即保证了移动终端接受信号的最低质量；

五、小区边缘的复用频点选择与收到的周边小区干扰情况相关，不同的小区边缘位置会出现不同的频点选择(可能是f1，也可能是f2)，这与传统软频率复用方法中的内外圆复用方法明显区别开来。该特点除了提供了更好的信号质量外，还提供了比内外圆方法更高的频率复用度。比如，在“内外圆”的方法中，以图2中的f2频点为例，外圆使用f2频点的小区不能相邻，那么f2的频率复用至少要间隔1个小区；但在本发明的方法中，f2频点即使在相邻小区中使用，本小区的某些特定区域依然可以使用，因此f2的频率复用无需间隔小区，这样就可以将周边小区实际干扰值较低的频点也纳入复用范围，也因此本发明的频率复用度要明显高于常规的软频率复用方法；

六、本发明的方法、装置及基站，主要适用于GSM系统。使用本发明技术的GSM容量覆盖系统具有突出的TCH同频干扰低的优势和突出的频谱利用率高的优势。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。