一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106686658A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201611199310.6(22)申请日2016.12.22(71)申请人南京邮电大学地址210003江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号(72)发明人鲁蔚锋顾亚林杨力(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李湘群(51)Int.Cl.H04W28/08(2009.01)H04W72/04(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法(57)摘要本发明公开了一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的小区间中继负载均衡方法，将过载蜂窝小区、共享中继站以及其周围六个相邻蜂窝小区组成一个资源分配及通信传输的体系结构，共享中继站及蜂窝基站根据计算的子载波需求量协调过载蜂窝小区边缘用户的转移，根据载波资源与时隙的划分，不同区域用户使用不同载波集的子载波以及1*6*6的频率复用模式。本发明可以有效减少蜂窝小区系统的小区间干扰，提高了频谱利用率，节省载波资源提升用户数据传输速率。由于采用了小区间共享中继站，具有结构简单、传输稳定和吞吐量较大的优点，使小区系统间的负载得到较好的平衡。CN106686658ACN106686658A权利要求书1/1页1.一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的小区间中继负载均衡方法，其特征在于包含以下步骤：1)某一时隙初始时，蜂窝基站层负责计算当前小区所有用户所需求的总子载波数，并进行载波预分配，判断是否超过阈值，若超过阈值则执行步骤2，否则执行步骤4；2)基于划时隙和载波集的频谱划分策略，将过载小区中不同分区的边缘用户通过共享中继站向对应轻负载相邻小区进行负载转移，转移过后的用户与对应相邻小区的最近分区共用一套载波集；3)在边缘用户转移后的状态下，蜂窝基站以及共享中继站根据重新计算的用户子载波需求，进行子载波再分配；4)负载均衡执行结束后，蜂窝基站层更新负载信息，并返回步骤1。2.根据权利要求1所述的应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法，其特征在于步骤1中的阈值为最大子载波数的90％。3.根据权利要求1所述的应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法，其特征在于，步骤2中所述划时隙和载波集的频谱划分方案具体为：1)在此系统的帧传输中，每一帧分为两个时隙，不同时隙不同小区传输情况不同，对相邻小区来说，在时隙一时，为基站BS到小区间中继RS的传输，或为BS到用户MS的直连传输，在时隙二时，为小区间RS到MS的间接传输；而对目标小区来说，在时隙一时，是BS到MS的传输，在时隙二时，仍为BS到MS的传输，当目标小区过载时，目标小区BS的传输范围变小，6个RS分别向周围6个相邻小区中继用户；2)采用频率复用模式为1*6*6载波分配方案，将总载波N分为6个不同的子载波集，分别编号为N1、N2、N3、N4、N5、N6，将每个小区划分成6个扇区，每个扇区分别采用一套子载波集，且每个小区中相同位置的扇区采用相同的子载波集，中继区域内采用的子载波集来自于对应的相邻小区最近扇区。2CN106686658A说明书1/4页一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法技术领域[0001]本发明是一种应用于下行OFDMA蜂窝网络的区间中继负载均衡方法。主要用于解决过载小区资源紧张相邻小区资源利用率低及用户数据传输速率低的问题，属于蜂窝网络通信技术领域。背景技术[0002]OFDMA是基于正交频分多址(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术，将子载波分配给不同用户而采取的一种多址接入方案。近年来在无线通信中得到了广泛应用。由于OFDMA技术在小区内部采用的是OFDM调制技术，各个子载波之间相互正交，有效消除符号间干扰(InterSymbolInterference,ISI)，即可以避免小区内干扰。但是因为在OFDMA无线蜂窝通信系统中，频率复用因子为1，也就是说，不同小区采用相同的频谱资源，产生了严重的小区间干扰(Inter-CellInterference,ICI)。在一些城市商业中心地段，因为高密度的用户量，往往形成通信热点区域，造成频谱资源短缺和高阻塞率。然而，邻近的小区地段通常还会有充足的剩余资源，相对于过载区域产生资源浪费。为了充分而有效地利用系统资源，负载均衡技术(LoadBalancing,LB)应运而生。[0003]OFDMA蜂窝网络的负载均衡技术方案能够有效均衡资源利用率差别较大的小区系统，缓解过载小区资源紧张，降低阻塞率，提高轻负载小区资源利用率，提升用户数据传输速率。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种应用