专利名称：自动频谱选择的方法、基站及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE-ADVANCED系统中的自动频谱选择的方法、基站及系统。
背景技术：
随着无线通信技术的不断发展，无线网络与hternet的融合成为通信发展的主流趋势，传统以电路交换业务为主的蜂窝通信网络与计算机网络的融合，为无线通信系统的数据传输能力提出了新的挑战和需求。因此，为了不断满足对无线接入持续提升的需求， LTE (Long Term Evolution，长期演进)系统应运而生，通过新的关键技术的引入及网络管理能力的提升，在数据传输能力上取得了实质性的突破。
为了更好地解决室内高速数据业务的覆盖及容量需求，家庭基站(eHNB，evolved HomeNodeB)成为 LTE 及 LTE-ADVANCED (Long Term Evolution-ADVANCED，长期演进增强) 系统的重要研究方向。由于家庭基站安装的随机性以及与宏基站(eNB，evolved NodeB) 之间的关联性，为提高产业上的可行性，eNB与eHNB之间的干扰频谱共享与协调技术成为 3GPP (3rd Generetion Project partnership，第三代合作伙伴计划)的重要研究方向之ο
家庭基站支持两种运作模式限制接入方式，即CSG(Closed Subscriber Group) 小区只有具备特定的权限才能够接入进行业务；无限制接入方式，只要在资源及干扰条件允许的条件下都可以接入进行业务。两者最根本的差别在于由于权限的控制。
在eNB-eHNB层叠网络中，如果eNB与eHNB在没有任何协调机制的情况下选择了相同的频谱资源进行通信，对于上下行链路，将会存在两种潜在类型的主要干扰
1、单个强干扰源的干扰
eNB对HUE (Home eHNB User Equipment，家庭基站终端)的干扰在eHNB的部署位置离eNB较近、并且使用相同频谱资源的条件下，eNB将会对HUE的正常通信产生潜在的强干扰；
eHNB对MUE (Macro eNB User Equipment，宏基站终端)的干扰在使用相同频谱资源的情况下，当MUE运动到离eHNB较近的位置，会受到eHNB潜在的强干扰；同时MUE较高的发射功率也会对HUE的上行链路产生强烈的干扰；
2、多个弱干扰源的干扰对eNB-eHNB层叠网络，在eHNB大量部署的场景下，对于下行链路，多个来自eHNB弱信号的叠加会对MUE产生潜在的强干扰；同时，对于上行链路， 多个来自HUE弱信号的叠加会对eNB产生强干扰。
由于eHNB安装的任意性及摆放位置的动态特性，传统的用于宏基站的预规划技术无法应用到层叠网络中进行干扰及资源的协调，不能满足家庭基站对环境变化的自适应需求。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种自动频谱选择的方法、基站及系统，旨在增强家庭基站对环境变化的自适应能力，增强网络的鲁棒性。
为了达到上述目的，本发明提出一种自动频谱选择的方法，包括
家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息；所述载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的最大容忍干扰提升量MTIOT ；
测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；
根据MTI0T、IeNB、IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
优选地，所述家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息的方式包括从空口广播信息获取或通过IP网络从FSU服务器获取。
优选地，所述根据MTIOT、IeNB, IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT 从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输的步骤包括
判断频谱资源池自由频谱中每一分量载波上是否IOTC <= MTIOT且IeNB < = CCT ；若是，则将该分量载波作为可用载波；否则，放弃该分量载波；
从所有的可用载波中选择一个或多个可用载波建立小区，与宏基站进行信号传输。
优选地，所述根据MTIOT、IeNB, IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT 从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输的步骤之后还包括
宏基站接收宏基站终端通过物理层测量获取到该宏基站终端与家庭基站之间存在超过预设阀值的干扰时上报的终端转移信令；
宏基站根据所述转移信令将所述宏基站终端转移至预留频谱。
本发明还提出一种自动频谱选择的基站，包括
指导信息获取模块，用于获取宏基站下发的载波选择指导信息；所述载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的最大容忍干扰提升量 MTIOT ；
IOTC估计模块，用于测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量 IOTC ；
载波选择及信号传输模块，用于根据MTIOT、IeNB, IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
优选地，所述家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息的方式包括从空口广播信息获取或通过IP网络从FSU服务器获取。
优选地，所述载波选择及信号传输模块包括
可用载波判断选择单元，用于判断频谱资源池自由频谱中每一分量载波上是否 IOTC <= MTIOT且IeNB <= CCT ；若是，则将该分量载波作为可用载波；否则，放弃该分量载波；
信号传输单元，用于从所有的可用载波中选择一个或多个可用载波建立小区，与宏基站进行信号传输。
本发明还提出一种自动频谱选择的系统，包括宏基站以及家庭基站，其中
所述宏基站，用于为家庭基站附近的宏基站终端预留专用频谱，并通过上行测量构造每一分量载波上的最大容忍干扰提升量MTIOT ；将预留频谱信息以及所述MTIOT以载波选择指导信息下发至所述家庭基站；
所述家庭基站，用于获取宏基站下发的载波选择指导信息；测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上该家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及该家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；根据MTI0T、IeNB、IOTC以及该家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
优选地，所述宏基站还用于接收宏基站终端通过物理层测量获取到该宏基站终端与家庭基站之间存在超过预设阀值的干扰时上报的终端转移信令；并根据所述转移信令将所述宏基站终端转移至预留频谱。
优选地，所述宏基站下发载波选择指导信息的方式包括
利用逻辑节点动态频谱利用FSU服务器，通过核心网进行广播或通过增加新的系统信息块，在空中接口广播控制信道中传输。
本发明提出的一种自动频谱选择的方法、基站及系统，在eNB-eHNB的层叠网络中新的eHNB进入网络时，通过宏基站构造的每一分量载波(CC，Component Carrier)上的最大容忍干扰提升门限ΜΤΙ0Τ、家庭基站预设的同频门限CCT以及家庭基站估计的家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB和家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量I0TC，选择可用的分量载波，由于在宏基站及家庭基站侧均引入了最大可以容忍的干扰余量的评估， 并且将评估结果在不同的节点之间实现共享，使网络节点能够实时的获知自生所处的干扰环境，同时能够实现宏基站对家庭基站载波选择的指导，由此增强了家庭基站对环境变化的自适应能力，增强网络的鲁棒性。
图1是本发明自动频谱选择的方法一实施例流程示意图2是本发明自动频谱选择的方法另一实施例流程示意图3是本发明自动频谱选择的基站一实施例结构示意图4是本发明自动频谱选择的基站一实施例中载波选择及信号传输模块的结构示意图5是本发明自动频谱选择的系统一实施例结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例解决方案主要是在eNB-eHNB的层叠网络中新的eHNB进入网络时， 通过宏基站构造的每一 CC上的ΜΤΙ0Τ、家庭基站预设的同频门限CCT以及家庭基站估计的 IeNB和I0TC，选择可用的分量载波，以增强家庭基站对环境变化的自适应能力，增强网络的鲁棒性。
如图1所示，本发明一实施例提出一种自动频谱选择的方法，包括
步骤S101，家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息；载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的MTIOT ；
本实施例方法用于在eNB-eHNB的层叠网络中新的eHNB进入网络时分量载波的选择。
首先，在eNB侧，在当前频谱资源池中，为eHNB附近的宏基站终端(MUE_NH，macro UE near eHNB)预留专用频谱MUE_NH_SB (serving band for MUE near eHNB)，除去预留频谱，当前频谱资源池中均为自由频谱供eHNB选择。同时，在eNB侧，根据eNB的上行测量， 构造最大容忍干扰提升量(MTIOT,measurement-and maximum-tolerable-interference-o ver-thermal)的表，表中的每一个MTIOT值对应一个CC，表征对应CC上在当前基础上允许增加的最大干扰提升量。
eNB将预留频谱信息以及MTIOT信息进行打包，组成载波选择指导消息(CCSGM，CC selection guidance message)，发送给覆盖范围内的eHNB，具体可以通过以下两种方式传输CCSGM信息
1.利用逻辑节点动态频谱利用(FSU，flexible spectrum usage)服务器，通过核心网进行广播；
2.通过增加新的系统信息块(SIB，system information block)，在空中接口广播控制信道(BCCH, broadcast control channel)中传输。
当eHNB开机后，与eNB进行同步并开启物理层测量，获取宏基站下发的载波选择指导信息，根据宏基站下发CCSGM信息的方式，可以读取空口广播信息，并对含有CCSGM的信息块进行解码获取CCSGM信息，还可以通过IP网络从FSU服务器获取CCSGM信息。
步骤S102，测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；
在eHNB开机后开启物理层测量时，测量接收到的eNB信号强度，估计eNB与eHNB 之间的路径损耗。在此基础上计算在每一分量载波上eHNB受到的eNB的干扰水平IeNB 以及 eHNB 对 eNB 的潜在干扰 IOTC (interference-over-thermal contribution,干扰抬升增加量)；同时，eHNB构建自由频谱中每一分量载波上的同频门限CCKco-charmel threshold)，即预设eHNB在每一个CC上能够忍受的最大干扰量。
步骤S103，根据MTI0T、IeNB、I0TC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
在eHNB选择与eNB同频的CC时，需要判断频谱资源池自由频谱中每一 CC上是否 IOTC < = MTIOT且IeNB < = CCT ；若是，则将该CC作为可用载波，表示eHNB与eNB在此CC 上可同频操作；否则，放弃该CC，表示eHNB与eNB在此CC上不可同频操作。
当可用载波选择好之后，eHNB从所有的可用载波中选择一个或多个可用载波建立小区，与eNB进行信号传输。
本实施例通过在宏基站及家庭基站侧均引入了最大可以容忍的干扰余量的评估， 并且将评估结果在不同的节点之间实现共享，使网络节点能够实时的获知自生所处的干扰环境，同时能够实现宏基站对家庭基站载波选择的指导。因此，通过上述的实时感知和动态调整，能够增强家庭基站对环境变化的自适应能力，增强网络的鲁棒性。
如图2所示，本发明另一实施例提出一种自动频谱选择的方法，包括
步骤S201，家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息；载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的最大容忍干扰提升门限 MTIOT ；
步骤S202，测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；
步骤S203，根据MTI0T、IeNB、I0TC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
上述步骤S201、步骤S202以及步骤S203与上述实施例中的步骤S101、步骤S102 以及步骤S103对应相同，在此不再赘述。
步骤S204，宏基站接收宏基站终端通过物理层测量获取到该宏基站终端与家庭基站之间存在超过预设阀值的干扰时上报的终端转移信令；
步骤S205，宏基站根据转移信令将宏基站终端转移至预留频谱。
上述步骤S204以及步骤S205中，当eHNB完成可用载波的选择之后，处在eHNB附近的终端MUE_NH会进行邻区测量，根据eHNB的导频发射功率及接收的导频功率计算MUE_ NH与eHNB之间的路径损耗，同时估计eHNB对MUE_NH的干扰以及MUE_NH对eHNB的干扰。 若MUE_NH判断MUE_NH- > eHNB及eHNB- > MUE_NH中任何一个方向的链路存在强干扰即超过预设阀值的干扰，则MUE_NH发送频谱转移信令MUE_NH_TRANSFER到eNB，由eNB将对应的MUE_NH转移到MUE_NH_SB即预留频谱上，并与其进行确认。
下面以具体实例对本实施例技术方案进行详细阐述。
在本实例中，假设频谱资源由5个分量载波(CC)构成，如下表1所示，eNB及eHNB 通过本发明提出的方式进行动态频谱选择和使用。其中CCl专门用作MUE_NH与eNB之间的通信。eHNB可以根据网络的干扰情况及负载情况动态选择CC2 CC5使用。并将MUE_ NH_SB更新为CCl。
权利要求
1.一种自动频谱选择的方法，其特征在于，包括家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息；所述载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的最大容忍干扰提升量MTIOT ；测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；根据MTIOT、IeNB、IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息的方式包括从空口广播信息获取或通过IP网络从动态频谱利用FSU服务器获取。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据MTIOT、IeNB、IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输的步骤包括判断频谱资源池自由频谱中每一分量载波上是否IOTC <= MTIOT且IeNB <= CCT ； 若是，则将该分量载波作为可用载波；否则，放弃该分量载波；从所有的可用载波中选择一个或多个可用载波建立小区，与宏基站进行信号传输。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据MTIOT、IeNB、IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输的步骤之后还包括宏基站接收宏基站终端通过物理层测量获取到该宏基站终端与家庭基站之间存在超过预设阀值的干扰时上报的终端转移信令；宏基站根据所述转移信令将所述宏基站终端转移至预留频谱。
5.一种自动频谱选择的基站，其特征在于，包括指导信息获取模块，用于获取宏基站下发的载波选择指导信息；所述载波选择指导信息包括宏基站预留频谱信息以及宏基站构造的每一分量载波上的最大容忍干扰提升量 MTIOT ；IOTC估计模块，用于测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量 IOTC ；载波选择及信号传输模块，用于根据MTIOT、IeNB、IOTC以及家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，所述家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息的方式包括从空口广播信息获取或通过IP网络从FSU服务器获取。
7.根据权利要求5或6所述的基站，其特征在于，所述载波选择及信号传输模块包括可用载波判断选择单元，用于判断频谱资源池自由频谱中每一分量载波上是否IOTC<=肌〗01且IeNB <= CCT ；若是，则将该分量载波作为可用载波；否则，放弃该分量载波；信号传输单元，用于从所有的可用载波中选择一个或多个可用载波建立小区，与宏基站进行信号传输。
8.一种自动频谱选择的系统，其特征在于，包括宏基站以及家庭基站，其中所述宏基站，用于为家庭基站附近的宏基站终端预留专用频谱，并通过上行测量构造每一分量载波上的最大容忍干扰提升量MTIOT ；将预留频谱信息以及所述MTIOT以载波选择指导信息下发至所述家庭基站；所述家庭基站，用于获取宏基站下发的载波选择指导信息；测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上该家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及该家庭基站对宏基站造成的潜在干扰抬升增加量IOTC ；根据MTI0T、IeNB、I0TC以及该家庭基站在每一分量载波上预设的同频门限CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述宏基站还用于接收宏基站终端通过物理层测量获取到该宏基站终端与家庭基站之间存在超过预设阀值的干扰时上报的终端转移信令；并根据所述转移信令将所述宏基站终端转移至预留频谱。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述宏基站下发载波选择指导信息的方式包括利用逻辑节点动态频谱利用FSU服务器，通过核心网进行广播或通过增加新的系统信息块，在空中接口广播控制信道中传输。
全文摘要
本发明涉及一种自动频谱选择的方法、基站及系统，其方法包括家庭基站获取宏基站下发的载波选择指导信息；测量宏基站的下行信号，根据测量结果估计每一分量载波上家庭基站受到宏基站的干扰水平IeNB以及家庭基站对宏基站造成的潜在IOTC；根据MTIOT、IeNB、IOTC以及家庭基站预设的CCT从频谱资源池自由频谱中选择可用载波与宏基站进行信号传输。本发明通过在宏基站及家庭基站侧均引入了最大可以容忍的干扰余量的评估，并且将评估结果在不同的节点之间实现共享，使网络节点能够实时的获知自生所处的干扰环境，同时能够实现宏基站对家庭基站载波选择的指导，由此增强了家庭基站对环境变化的自适应能力，增强了网络的鲁棒性。
文档编号H04W36/00GK102547722SQ20101058109
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者刘康康, 姜冰心, 李晟, 范国田, 董文斌, 顾军 申请人:中兴通讯股份有限公司