[发明专利]无线通信网络中进行分数频率复用的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种以适于无线通信网络的信道环境的方式进行频率的分数复用(fractional reuse)的方法和系统。

背景技术

无线通信网络，诸如蜂窝网络，通过在运行于通信网络中的移动终端之间共享资源而运行。作为共享过程的一部分，由系统中一个或多个控制设备来分配与那些信道、码等相关的资源。特定类型的无线通信网络，例如正交频分复用(“OFDM”)网络，被用于支持基于小区的高速服务，诸如符合IEEE802.16标准的高速服务。IEEE802.16标准通常被称为WiMAX，有时被称为WirelessMAN或者空中接口标准。

OFDM技术使用信道化方法，并将无线通信信道划分成能被多个移动终端同时使用的许多子信道。由于邻近的基站可使用相同的频率块，这些子信道，从而移动终端，受到来自相邻小区的干扰。

因此，需要一种将基站的输出功率调整为下述值的方法：该值在不对邻近的小区造成太多干扰的同时，使得位于小区边缘的移动终端仍能够以可接受的速率通信。已提出下述方法来减小由使用相同频率块的邻近基站所产生的干扰，从而有助于提高移动终端吞吐量和整个网络容量。

对于远处的移动终端，即位于小区边缘的移动终端，基站必须使用更大的发射功率以便到达这些移动终端。靠近基站的移动终端接收信号则需要小得多的发射功率。由于已知的移动终端仅仅在频带的子信道的一部分子信道而不是全部子信道上进行发射和接收，靠近基站的移动终端所使用的子信道的发射功率可以比在小区边缘的移动终端所使用的子信道的发射功率要低。实际上，对于靠近某个基站的移动终端所使用的子信道，减小其发射功率对靠近其他基站的移动终端造成的干扰较小。

已知的是，与将相同的发射功率用于所有子信道的网络相比，高功率子信道和低功率子信道的组合可用来提高网络的整体覆盖范围。可以以如下方式配置基站：使用相同的子信道集合来以较低发射功率向靠近该基站的用户提供服务。以较高的发射功率使用余下的子信道，并且该余下的子信道能够同时被远处和近处的用户使用。为了最小化高功率子信道对邻近基站的用户的干扰，以如下方式进一步配置小区：相邻的两个小区不使用相同的高功率子信道。因而，可以在邻近扇区未使用或以较低发射功率使用的高功率频段(tone)上调度小区边缘移动终端。由于所有基站使用不同子信道上的具有不同功率电平限制的相同频带，这种方法被称为分数频率复用(“FFR”)。一些频段(tone)被所有扇区使用，从而具有复用因子1，而其他频段仅被三分之一的扇区使用，从而具有复用因子1/3。

已知的分数频率复用(FFR)方案包括硬FFR方案和软FFR方案。复用，指由一个基站服务的小区或扇区的数量。但是，在这些现有的FFR解决方案中，复用因子，即样式(pattern)，是固定的。换言之，即使小区中的条件发生了变化，或者变好或者变差，小区内的高功率子信道和低功率子信道的复用配置(arrangement)不能被改变。因而，在已知系统中，即使在没有覆盖问题时，也总是对吞吐量有一定影响。此外，固定的FFR方案需要频率规划。在软复用中，频段的一部分与较低功率一起使用，而在硬复用中，频段的一部分根本没被使用。

因此，需要改进的、允许基于对小区内的覆盖问题的检测而进行频率复用的FFR方法和系统。

发明内容

根据一个方面，本发明提供了一种用于在通信网络中进行分数频率复用的方法，其中定义了用于无线通信的多个分数频率复用模式。每个模式与分配给多个功率电平之一的相应的无线通信频段组相关联。使用来自所述多个分数频率复用模式的一个分数频率复用模式，建立与第一区域内至少一个移动终端的通信。检测与第一扇区内至少一个移动终端进行通信的覆盖问题。通知与第二区域相关联的基站将该第二区域内的通信变成不同于多个分数频率复用模式的模式。

根据另一个方面，本发明提供一种用于在通信网络中进行分数频率复用以便与至少一个移动终端进行通信的系统，其中该系统包括第一和第二基站，每个基站使用多个分数频率复用模式用于无线通信。每个模式与分配给多个功率电平之一的相应的无线通信频段组相关联。所述第一基站具有中央处理单元，其中该中央处理单元操作来使用来自多个分数频率复用模式的一个分数频率复用模式来建立与第一区域内的至少一个移动终端的通信，检测与第一扇区内的至少一个移动终端进行通信的覆盖问题，并通知与第二区域相关联的第二基站将该第二区域内的通信变成不同于多个分数频率复用模式的模式。