[发明专利]用于家庭式基站干扰协调的网络系统及其干扰协调方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于家庭式基站干扰协调的网络系统及其干扰协调方法，属于无线网络组网的技术领域。

背景技术

随着移动互联网业务的发展，越来越多的用户业务发生于室内环境，包括住宅、办公楼以及其他公共室内场所等。为了解决室内环境下的网络覆盖与系统容量的问题，家庭式基站正在成为非常有吸引力和应用潜力的组网方案。目前，在国外，包括美国的Sprint以及欧洲的Vodafone在内的运营商都已经开始向用户提供家庭式基站业务。可以预计的是，在未来的移动通信网络中，家庭式基站将发挥更大的作用。

家庭式基站是一种使用和宏基站相同的频谱资源的低功率、低成本的小型基站，主要用于提供室内增强型覆盖，并通过现有的有线宽带接入资源(比如：异步数字用户线路ADSL)连接移动运营商的核心网。由于家庭式基站通常是由用户自行购买、安装和维护，因此，可以节省运营商的网络运营维护成本；同时，家庭式基站能够对宏基站的业务流量进行分流，从而进一步降低了运营商在网络扩容方面的投资。从用户角度来看，家庭式基站能够改善移动网络的室内覆盖，提高高速数据业务的服务质量，并降低用户终端的功耗和延长手持终端的待机时间。因此，家庭式基站对于网络运营商和用户是双赢的选择，可以预见，它将成为一种非常具有应用前景的组网技术。

对于家庭式基站而言，其与宏基站之间的干扰协调以及不同家庭式基站之间的干扰协调是非常重要的问题，将直接影响家庭式基站的应用效果和网络整体性能。因家庭式基站使用的频谱与宏基站相同，将形成家庭式基站与宏基站之间的跨层干扰以及相邻家庭式基站之间的同层干扰。特别是当家庭式基站采用闭合用户群CSG(closed subscriber group)接入模式时，只有在家庭式基站注册的用户才允许接入该家庭式基站，而处于家庭式基站覆盖范围的其他非注册用户只能接入到宏基站。此时，家庭式基站对宏基站用户的下行以及宏基站用户对家庭式基站的上行都会造成较大的干扰，严重影响用户的通信质量。

现有的针对家庭式基站的干扰协调方案主要包括以下两种方法：

(1)为宏基站和家庭式基站配置正交的无线资源，并且资源的配置是半静态的，无法适应家庭式基站的数量、位置及其工作状态(开启/关闭)的变化，无法适应家庭式基站下的用户业务的变化，造成网络的无线资源利用率较低、无线资源的配置管理复杂，并且无法很快地针对家庭式基站及其用户业务的改变而进行实时调整。

(2)宏基站和家庭式基站实时监测其所处的无线环境，当发现在某些无线资源上存在较大干扰时，分别主动采取干扰规避措施。由于家庭式基站的数量、位置及其工作状态、无线信道、用户移动性和用户业务都处于动态变化，这种方法难以在短时间内获得收敛的资源分配方案，造成用户业务质量的不稳定和不确定，并且算法本身较为复杂，尤其在不同厂商的算法之间无法确保收敛性。

在宏小区中，各种无线资源由宏基站进行统一分配和管理，可以确保为不同的用户分配相互正交的无线资源，避免接入到同一宏基站的不同用户之间产生干扰。然而，由于现有的网络结构中，家庭式基站与宏基站之间不存在接口，因此宏基站无法准确、及时地获知家庭式基站的无线资源使用状况，造成两者可能使用相同的无线资源，从而带来严重的跨层干扰。同样的，因缺乏统一的干扰管理机制，不同的家庭式基站之间只能通过各自的独立测量，动态调整其无线资源来规避无线干扰，也会造成用户信道质量的不稳定性和不确定性。因此，提供一种高效、可靠的对家庭式基站的干扰进行管理和协调的网络系统架构和接口，已经成为业内科技人员急需解决的一项新课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于家庭式基站干扰协调的网络系统及其干扰协调方法，不同于传统家庭式基站组网方案，本发明系统在家庭式基站与宏基站之间增设空中接口实现信令交互，家庭式基站可以将无线资源的使用需求上报给其所归属的基站，再由宏基站根据用户业务需求及干扰状况确定该家庭式基站可使用的无线资源。并在此基础上提供高效、可靠的消除干扰的协调方案，确保用户业务的服务质量稳定，并提高网络无线资源的利用率。本发明无需对用户终端进行任何修改。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种用于家庭式基站干扰协调的网络系统，其特征在于：在家庭式基站与宏基站之间增设空中接口，用于支持其双向信令交互：

该空中接口的上行方向上，家庭式基站向宏基站上报该家庭式基站所覆盖小区的包括业务负载需求、业务服务质量需求和干扰状态的各种信息，以供宏基站根据其上报消息，并结合宏基站自身资源的使用状况、业务负载、各个家庭式基站的鉴权及签约信息，为家庭式基站分配其所需的无线资源；