[发明专利]一种云无线接入异构网架构下的动态频率复用方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信系统中的频率复用方法技术领域，具体涉及在云无线接入异构网络架构下实现动态频率复用的方法。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术因为其能够获得更高的频谱利用率及更快的数据传输速率，在现代无线通信领域得到了愈加广泛的应用。同时，异构网这种包含有宏小区和微小区或更多不同层次小区的网络架构概念的提出，也为解决用户热点地区的覆盖问题并提高整个网络的性能提供了一种有效的方案。在基于正交频分复用技术的异构网络中，位于不同小区内的用户可以通过复用频谱的方式来提高频谱资源的利用率。但是当相邻两个小区中的用户使用同一段频率时，便会发生严重的同频干扰。现有的解决这种问题的方式，多为固定地将某些部分的频段划分给不同的小区以确保相邻的小区不使用相同的频率。《电器和电子工程师协会通信学报》(IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS，2012年第7期第60卷2029到2039页)“异构网络下部分频率复用的性能分析(Analytical Evaluation of Fractional Frequency Reuse for Heterogeneous Cellular Networks)”一文中提出一种在异构网下使用部分频率复用的策略来避免不同层中邻小区间的同频干扰。但在这种固定的频率资源分配方式会使得每个基带处理单元所提供的频谱资源都不能够得到充分的利用，且当区域中的用户分布均匀时，某些负载较高的小区中用户的需求可能难以被满足。

云无线接入网络(Cloud Radio Access Network，Cloud-RAN)为一种新的无线网络架构，由一系列的基带处理单元(Base Band Unit)所组成的基站资源池与若干远端射频头(Remote Radio Head)构成。《电器和电子工程师协会指定通信领域学报》(IEEE Journal on Selected Areas in Communications，2013年5月第31卷编号5第829到839页)“一种新的适应性的小小区架构(A New Adaptive Small-Cell Architecture)”一文对类似的架构进行了描述，架构中的每个远端射频头对一个小区进行覆盖，基带处理单元与远端射频头之间经由一个高速交换结构，通过光传输网络相连接；通过高速交换结构，每个小区中的远端射频头可根据需要与基站资源池中任意一个基带处理单元建立电路连接，即使用该基带处理单元提供的频谱资源；同时，每个基带处理单元可以通过高速交换结构同时与多个远端射频头相连接并为它们所覆盖下的小区中的用户提供频谱资源。相对于传统的分布式接入网系统，这种网络架构的优点在于系统能够根据覆盖下所有小区的业务量动态地调整处在工作状态的基带处理单元数量，提高频谱资源的利用率；同时将各小区的数据在一个资源池中进行集中处理，能够减少系统运营维护成本并降低能耗。将云无线接入网架构与异构网相结合，能够有效提高系统的频谱效率并降低能耗。但云无线接入网络本身由于未采用频率复用技术，相邻及不同层次中的小区间仍不可避免地存在着同频干扰问题，且至今还未有见将频率复用技术与基于云无线入网架构的异构网相结合的报道。

发明内容

本发明的目的是提出一种云无线接入异构网中的动态频率复用方法，以在利用云无线接入网架构所特有的有点的同时，解决现有异构网架构下频率复用技术所面临的频谱利用率低下及无法适应用户业务量变化的问题。

本发明云无线接入异构网下的动态频率复用方法，适用于全频带的正交频分复用系统；其特征在于：采用基于图染色的频率资源分配方式根据各宏微小区的用户业务需求对系统中的宏小区和微小区中的用户进行频率资源分配；采用基于图染色的频率资源分配调节方式，在各小区用户业务需求发生变化时对已有的频谱资源的分配结果进行调节。

上述云无线接入异构网下的动态频率复用方法中所述基于图染色的频率资源分配方式具体包括以下步骤：