[发明专利]基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法

说明书

本发明公开了一种基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法，在有源天线三维波束覆盖LTE异构网络中，宏基站采用内外2波束的3D天线进行覆盖，femtocell仍采用传统的全向天线进行热点覆盖，将小区从内到外划分为3个区域，最里面的区域中的宏用户采用内波束进行覆盖，最外面的区域采用外波束进行覆盖，中间环状区域采用2个波束联合处理来提供服务，这样避免干扰，并针对区域中的femtocell进行分簇复用，从而提高femtocell用户的总吞吐量，针对宏小区中的用户，提出一种波束优化算法，进行小区中内外波束的下倾角调整和资源分配，提高了小区边缘宏用户的吞吐量和小区中宏用户的总吞吐量，改善了边缘用户的吞吐量性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法。

背景技术

在蜂窝网络中，估计有2/3的语音业务和90％以上的数据业务发生在室内。因此，对于移动运营商来说，为话音、视频以及高速数据业务提供良好的室内覆盖变得日益重要。正是在这种情况下，业界提出了femtocell技术，也称为家庭基站技术。Femtocell不用连接到蜂窝核心网，具有安装简单、自配置自由化、即插即用的特点，和现存的宏基站采用同频组网方式。

在宏蜂窝网络中，引入了femtocell技术，会带来很多优势，但是也会给宏蜂窝网络带来许多技术挑战。其中，最关键的问题是femtocell与宏蜂窝网络的干扰管理问题，直接影响到femtocell网络的性能。由于femtocell使用的频段与现有的宏蜂窝网络使用的授权频段相同，femtocell与宏小区之间的同频干扰将会直接影响两个网络的性能，同时，femtocell部署的随机性和大规模性，使得femtocell之间的同频干扰也变得尤为严重。

在LTE-A技术后续演进中，有源天线波束赋形技术在3GPP标准中提出，可以提高系统的容量。有源天线系统不仅有水平方向的天线阵元，同时也有垂直方向的天线阵元，每一个天线阵元都有一个独立的射频单元，可以灵活地控制波束的水平和垂直方向。

当宏基站采用有源天线技术(AAS)进行配置后，即采用LTE三维(3D)垂直扇区模型，将小区中心和边缘区域分别采用内外2个波束分别进行覆盖，有效调整内外波束的下倾角，可以提高系统的容量。不过，在LTE异构网络中，引入了AAS 3D波束模型，宏基站和femtocell之间的干扰就会变得更复杂，不仅要考虑内外波束的同频干扰，也需要考虑宏小区和微小区的跨层干扰。因此，针对AAS 3D波束模型的LTE异构网络，需要采用一种有效的干扰协调策略进行干扰控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法，采用AAS 3D波束进行小区覆盖，旨在解决基于AAS 3D波束覆盖的LTE异构网络中的宏基站和femtocell之间的跨层干扰问题以及内外波束间的同频干扰问题。通过优化小区中宏用户的功率和调整内外小区的3D波束的下倾角，减小内外波束间的同频干扰问题，提升小区中宏用户的性能；同时，有效控制宏小区和femtocell小区之间的干扰并对femtocell进行分簇复用，提高femtocell用户的总吞吐量。采用本发明，可以提升小区的总吞吐量和小区边缘宏用户的吞吐量，并保证小区边缘宏用户的公平性。

本发明是这样实现的，一种基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法，该基于有源天线三维波束模型的LTE异构网络干扰协调方法采用AAS 3D波束覆盖的LTE异构网络中，宏基站采用内外2波束的3D天线进行覆盖，femtocell仍采用全向天线进行热点覆盖；将小区从内到外划分为3个区域，最里面的区域中的宏用户采用内波束进行覆盖，最外面的区域采用外波束进行覆盖，中间环状区域采用2个波束联合处理来提供服务，并针对区域中的femtocell进行分簇复用，进行小区中内外波束的下倾角调整和资源分配；

具体包括以下步骤：