[发明专利]行动通信系统中的细胞间干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种行动通信系统中的细胞间干扰抑制方法。

背景技术

正交分频多重接取(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)被视为是实现第四代(4th generation，4G)行动通信系统接取技术，现今世界上主要标准组织所发展的4G技术，例如IEEE 802.16m、3GPP LTE-Advanced与3GPP2 UMB+等，都是采用以OFDMA为基础的空中接口技术。

在OFDMA系统中，时频二维的电波资源是由时域(time domain)的正交分频多任务(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)符元(symbol)与频域(frequency domain)的频率次信道(frequency subchannel)所构成，其中每一个频率次信道是由多个且不同的次载波(subcarrier)所组成。由于在一个OFDM符元时间内，细胞(cell)内每一用户所使用的频率次信道是正交(orthogonal)的，因此，OFDMA系统不存在有细胞内干扰(intra-cellinterference)问题，此为OFDMA系统的重要特色。但是当不同细胞或用户(user)在同一时间利用相同频率次信道传送讯息时，就会产生细胞间同频干扰(inter-cell co-channel interference)，又称为细胞间干扰，使得细胞边缘(cell edge)用户的链路质量劣化、数据流通量(throughput)下降，这是存在于OFDMA行动通信系统的严重问题。

未来4G行动通信系统，举凡IEEE 802.16m、3GPP LTE-Advanced与3GPP2 UMB+等，皆选定细胞间干扰协调(inter-cell interference coordination)技术来解决细胞间干扰问题。所谓细胞间干扰协调就是在邻细胞(neighbor cell)间预先进行频率、时间与/或发射功率的协调，以避免或降低细胞间干扰。目前有多种实现细胞间干扰协调的方法，例如部分频率重用(partial frequency频率重用因子(reuse)or fractional frequency频率重用因子(reuse))、软频率重用(soft frequency频率重用因子(reuse))与逆频率重用(inverted frequency频率重用因子(reuse))等，其中部分频率重用技术被认为是最有发展潜力的方法之一且被广泛使用，目前的Pre-4G技术例如3GPP2 UMB与Mobile WiMAX(IEEE 802.16e)，皆已决定采用部分频率重用技术来对抗细胞间干扰。

部分频率重用为一种频域干扰协调技术，其主要概念为应用频率重用因子(Frequency频率重用因子(reuse)Factor，FRF)大于1的频率规划方式在于细胞边缘区域以降低细胞间干扰，使得链路质量可以改善、数据流通量可以增加，而在细胞中心区域运用频率重用因子等于1(频率重用因子等于1(reuse-1)或RFR＝1)的方式以取得系统容量优势。

行动通信网路是由基站10控制一个或多个细胞(或称为扇区(sector))为单元所组成，不过最常见的组态为一基站10控制三个细胞(扇区)。假设基站10有三个细胞，请参阅图1所示，图A、B为现有的实现于行动通信网络基站10的部分频率重用技术的频率资源配置图；图中系统将系统所有可用频段分为中心子频段(center subband)F1 12与边缘子频段(edge subband)F311，其中边缘子频段F3 11又切分为三个正交的子频段F3A、F3B与F3C，因此共有四个正交子频段。请参阅图1A、B，中心子频段F1 12为频率重用因子等于1(reuse-1)的重用方式，也就是说，所有细胞皆可使用此子频带，而边缘子频段F311为频率重用因子等于3(reuse-3或FRF＝3)的重用方式，其切分为三个子频段F3A、F3B与F3C分别给基站10的细胞A13、细胞B14与细胞C15使用。以细胞A13为例来说明：细胞A13的中心子频段F112的频谱资源将分配给细胞中心周围用户使用，此频段的频谱效率(spectral efficiency)可以达到最高；而细胞A13的边缘子频段F3A的频谱资源将优先指派给细胞边缘用户使用，此时因为使用频率重用因子等于3(reuse-3)的重用方式，使得边缘用户的链路质量得以大大改善。

在不失一般性情况下，假设行动通信网路是由基站10控制三个细胞(扇区)为单元所组成，