[发明专利]一种正交频分复用系统子信道规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正交频分复用(Orthogonal Fre-quency DivisionMultiplexing，OFDM)系统子信道规划方法，属于通信技术领域。

背景技术

OFDM技术作为一种无线通信系统的高速传输技术在20世纪60年代被提出，近年来，随着数字信号处理技术和集成电路技术的飞速发展，该系统已在多种通信标准中得到应用，如IEEE 802.16系列标准、3GPP长期演进(Long-Term Evolution，LTE)等。

正交频分复用多址接入(OFDMA)系统是基于OFDM技术的多址接入通信系统。在OFDMA系统中，一个无线载波被分为多个相互正交的子载波，所有的可用子载波又被划分为子信道，根据划分方法不同，子信道可以含有一个或多个子载波。上述的子信道是资源分配和调度的单位，不同的子信道可以在同一时间内分配给不同的用户。

和其他蜂窝通信系统一样，OFDMA系统在网络规划时也需要确定频率复用模式，并进行频率规划，其中：

频率复用是基于无线电波传播路径损耗特性来实现的，其单位为载波。当两个基站之间距离足够远，那么用于一个基站的载波频率可以被另一个基站的载波频率复用，从而提高了频谱效率。每个基站覆盖的区域称为蜂窝，使用相同频率的蜂窝小区称为同频小区。这些同频小区之间的距离D称为频率复用距离。在设计中，频率复用距离D必须足够远，以使同子信道干扰电平足够低，从而保证覆盖质量。

频率规划的基本单位是小区簇，以簇为单位在覆盖区域内进行频率复用。簇是一组N个小区的集合，这N个小区使用了全部可用的频谱资源，但各小区工作频率却不同，簇内各小区分布方式和频率分配方案决定了频率复用模式。

在OFDMA系统中，单个载波信道由多个相互正交的子载波组成，子载波分组形成子信道。基于子信道的调度，并控制小区间干扰，OFDMA系统实现了距离为1的频率复用。这种方式下每簇内的小区数N为1。

OFDMA系统可用单载波进行组网，此时，OFDMA系统需要合理进行子载波和子信道管理、调度。目前大多通过小区内子载波或子信道的载干比C/I来确定使用哪个子载波或哪组子信道，整个网络内的子载波和子信道的调度、管理非常复杂，也由此使网络子载波、子信道的管理、调度效果受到极大影响。

对于OFDMA系统而言，在网络建设的不同阶段、不同区域、不同时间段内对覆盖和容量的要求是变化的。在网络建设初期，用户不同，容量要求不大，网络规划需要重点考虑覆盖质量；随着用户的增加，网络容量要求逐步提高，网络规划需要制定此时的容量提升措施；在业务量不高的区域，网络规划需要重点考虑容量，在高业务量区域，规划中还需要保障高容量；在网络业务量不高时，需要考虑覆盖质量；在网络业务量大时，需要保证网络容量；显然上述的网络容量和覆盖要求的变化对OFDMA系统的规划提出了更高的要求。

目前OFDMA系统单载波组网时还没有有效地处理网络容量和覆盖动态变化，其主要缺点如下：

(1)缺乏整体规划，子载波、子信道调度管理复杂度高；

(2)对覆盖与容量的动态变化适应性较弱，没有相应的动态规划措施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种正交频分复用系统子信道规划方法，使得OFDMA系统频率规划对覆盖与容量的动态变化适应性。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种正交频分复用系统子信道规划方法，包括：

(a)确定簇内的基站数N，每个基站分成S个扇区；

(b)确定簇内每个扇区复用的N个子信道组，并确定上述的子信道组在对应扇区的优先级，且同一基站不同扇区内的相同子信道组的优先级不同；

(c)根据各个扇区的实际业务量，按照优先级高低顺序分配可以使用的子信道组。

进一步地，所述的子信道组是这样划分的：

当所述正交频分复用系统中，子信道总数为M，将所述的M个子信道平均分成N×S组子信道组，所述的每个子信道组内的子信道数L为：

进一步地，所述的步骤(b)中确定簇内每个扇区复用的N个子信道组是这样实现的：

当簇内的各个扇区中已经分配的子信道组数为0时，按照如下方法进行分配：

为簇内各个扇区分别分配一组互不相同的子信道组；

当簇内的各个扇区中已经分配的子信道组数小于N时，按照如下方法进行分配：

第i基站(1≤i≤N)中的各扇区分别复用第h基站(1≤h≤N，h≠i，且第h基站子信道组从未被复用到第i基站)相同编号的扇区已经分配的子信道组。