专利名称：一种n载频同频组网方法
技术领域：
本发明涉及时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统的组网技术，特别涉及一种N载频同频组网方法。
背景技术：
在TD-SCDMA中，使用N载频同频组网技术能够提高系统的频谱利用率，但是，直接的N载频同频组网将给系统带来很强的同频干扰，使得系统的容量和切换等性能急剧下降，为此，业界提出了N频点同频组网技术。
N频点技术的原理是为每个小区/扇区配置N个载频，其中，一个为主载频，其他为辅载频。所有公共信道均配置于主载频，辅载频仅配置业务信道和有条件地配置部分公共信道；承载主公共控制物理信道(P-CCPCH)的载频为主载频，不承载P-CCPCH的载频为辅载频；每个小区/扇区有且只有一个主载频，同一用户终端(UE)所占用的上下行时隙配置在同一载频上。
基于N频点技术，在进行无线网络规划时按照相邻小区“主载频异频、辅载频可同频”的原则，即可实现同频组网。在实际应用中，典型的N频点有5兆赫兹(MHz)带宽3个频点、15MHz带宽9个频点等。下面以在5MHz带宽3个频点的TD-SCDMA系统中进行同频组网为例，对现有N频点同频组网技术进行介绍。
图1为现有三频点同频组网技术的小区规划示意图。参见图1，三个载频分别记为F1、F2和F3，对相邻小区按照“主载频异频、辅载频可同频”的原则进行频率规划。例如，若小区1配置F2为主载频、F1、F3为辅载频，则与小区1相邻的小区则可以配置F1为主载频、F2、F3为辅载频，或者可以配置F3为主载频、F1、F2为辅载频。如图1所示，小区2配置F1为主载频、F2、F3为辅载频，则从频率资源使用率来看，小区1和小区2是同频的；而由于每个小区的主载频和与其紧邻的第一圈相邻小区的主载频均是异频的，因此将在一定程度上减少小区间公共信道的干扰。
虽然，如图1所示的现有同频组网技术能够在一定程度上减少小区/扇区间的同频干扰，但是，由于现有技术中三个载频在小区/扇区内的覆盖空间完全相同，使得相邻小区/扇区间依然存在很强的同频干扰，系统的容量和切换性能比较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种N载频同频组网方法，以有效降低相邻小区之间的同频干扰。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种N载频同频组网方法，该方法包括以下步骤A、利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区；B、为同一真实扇区中的N个虚拟扇区配置相应的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频；C、根据用户终端UE的信号波达角DOA将所述UE接入相应的虚拟扇区。
其中，当所述智能天线为圆阵智能天线时，所述真实小区与所述真实扇区的对应关系可以为一个真实小区对应一个真实扇区；所述步骤A可以为以360/N度为分区圆周角度，将每个真实扇区均匀划分为N个虚拟扇区。
其中，所述步骤B可以为为所述同一真实小区中的N个虚拟扇区配置不同的载频、为所述各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
其中，当所述智能天线为线阵智能天线时，若以x表示每个真实小区中的真实扇区数，则所述真实小区与所述真实扇区的对应关系可以为每个真实小区的一个360/x度分区对应一个真实扇区；
其中，所述步骤A可以为将所述每个真实扇区划分为N个虚拟扇区，使得每个真实扇区中，处于中间位置的虚拟扇区的覆盖径向距离远于处于两侧位置的虚拟扇区。
其中，所述线阵智能天线可以为三扇线阵智能天线，则所述每个真实小区对应三个真实扇区；所述步骤B可以为为所述同一真实小区的三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区分别配置不同的载频、为所述同一真实小区的三个真实扇区内处于两侧位置的虚拟扇区配置与所述虚拟扇区紧邻的真实扇区中中间位置的虚拟扇区的载频、并为所述各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
由上述技术方案可见，本发明的N载频同频组网方法首先利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区，然后为同一真实扇区中的N个虚拟扇区配置相应的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频，最后根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区。如此，一方面可以利用智能天线的波束赋型作用，使得边界距离较近的同频相邻小区中基站发射信号的主瓣方向不同，从而有效抑制同频相邻小区的下行同频干扰；另一方面，根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区，使得边界距离较近的同频相邻小区中的NodeB可以根据上行信号的DOA分辨来自于本小区UE的上行信号，从而有效抑制了同频相邻小区的下行同频干扰；由此可见，本发明能够有效降低同频相邻小区之间的干扰。
图1为现有三载频同频组网技术的小区规划示意图。
图2为本发明N载频同频组网方法的示例性流程图。
图3为本发明实施例一中N载频同频组网方法的流程示意图。
图4为本发明实施例一中虚拟扇区的小区规划示意图。
图5为本发明实施例二中N载频同频组网方法的流程示意图。
图6为本发明实施例二中真实小区内的虚拟扇区划分示意图。
图7为本发明实施例二中虚拟扇区的小区规划示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明的主要思想是利用智能天线的空分作用，引入虚拟扇区的概念，并为虚拟扇区配置相应的载频，从而有效降低N载频同频组网所带来的同频相邻小区之间的干扰。
图2为本发明N载频同频组网方法的示例性流程图。参见图2，该方法包括以下步骤步骤201利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区；步骤202为同一真实扇区中的N个虚拟扇区配置相应的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频；步骤203根据UE的信号波达角(DOA)将UE接入相应的虚拟扇区。
至此，结束本发明N载频同频组网方法的示例性流程。
智能天线的空分作用是空间分辨作用的简称，是指智能天线具备根据UE的上行信号估计UE的DOA，从而分辨UE所处空间位置的能力。本发明所述真实小区/真实扇区，与现有技术所述小区/扇区的概念等同，在本发明中，将小区/扇区称为真实小区/真实扇区，只是为了区别于本发明所划分的虚拟扇区。
本发明技术方案适用于使用各种智能天线的网络，包括圆阵智能天线和线阵智能天线等，并且本发明可对3载频、9载频等不同载频进行同频组网。以下两个较佳实施例中，分别以圆阵智能天线和线阵智能天线为例，对5MHz带宽3个载频的TD-SCDMA系统同频组网方法进行说明。
实施例一本实施例在5MHz带宽3个载频的TD-SCDMA系统中实施本发明，系统中，B节点(NodeB)所采用的智能天线为圆阵智能天线。
图3为本发明实施例一中N载频同频组网方法的流程示意图。参见图3，该方法包括以下步骤步骤301利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为三个虚拟扇区。
在使用圆阵智能天线的网络中，小区等同于扇区。假设用一个圆形或正六边形代表无线网络中的一个真实小区，当网络中使用圆阵智能天线时，本发明划分虚拟扇区的原则为利用智能天线的空分作用，以360/N度为分区圆周角度，将每个真实小区均匀划分为N个虚拟扇区。
按照上述原则，本实施例的小区规划为以120度为分区圆周角度，将每个真实小区均匀划分为三个虚拟扇区。
步骤302为同一真实小区中的三个虚拟扇区配置不同的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
本步骤中，为同一真实小区中的三个虚拟扇区配置不同的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频之后，将形成如图4所示的小区规划。
图4为本发明实施例一中虚拟扇区的小区规划示意图。参见图4，图中以相同灰度示出的虚拟扇区表示应配置相同载频的虚拟扇区、以不同灰度示出的虚拟扇区表示应配置不同载频的虚拟扇区。其中，每个正六边形代表一个真实小区，同一真实小区中的三个虚拟扇区以不同灰度示出，每个真实小区中方位相同的虚拟扇区以相同灰度示出。例如，图中所示虚拟扇区1、1’和1”是同一真实小区中所划分的三个虚拟扇区；虚拟扇区1、2、3、4、5、6和7是其中七个真实小区中方位相同的虚拟扇区。设三个载频分别记为F1、F2和F3，则本步骤中，可以为虚拟扇区1、1’和1”分别配置F1、F2和F3，并为虚拟扇区2、3、4、5、6和7配置F1。
由于实际地形的约束，小区的形状可能不规则，因此，在实际应用中，小区的形状和虚拟扇区对应的分区圆周角度可以根据实际情况作适应性调整。
步骤303根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区。
本步骤中，由于NodeB使用了智能天线，因此，当NodeB接收到来自于本小区内UE的信号时，可以对UE的DOA做出估计，并根据所得到的DOA虚拟地将该UE归入三个虚拟扇区之一，即当NodeB检测到某个UE的DOA属于步骤301所划分的某一虚拟扇区的范围时，便将该UE接入或切换入此虚拟扇区。
至此，结束本发明实施例一中N载频同频组网方法流程。
在按照实施例一所述方法进行小区规划之后，UE和NodeB所受到的同频干扰情况分析如下UE所受到的下行同频干扰表现为某UE所在小区的相邻小区中、与该UE所属虚拟扇区同频的虚拟扇区的基站发射信号对该UE的干扰，即相邻小区中同频虚拟扇区的基站发射信号对本小区内某一频率的虚拟扇区内UE的干扰。参见图4，假设某UE处于虚拟扇区1内，其相邻的同频虚拟扇区为2、3、4、5、6和7这六个虚拟扇区。其中，虚拟扇区2、3和4的基站距离虚拟扇区1的边界较近，但是由于智能天线的波束赋形作用，虚拟扇区2、3和4的基站下行波束主瓣不会指向虚拟扇区1内的UE，所以，本发明技术方案能够很好地抑制虚拟扇区2、3和4中的基站发射信号对虚拟扇区1内UE的干扰；而虚拟扇区5、6和7的基站下行波束主瓣虽然可以指向虚拟扇区1内的UE，但是，由于它们的基站离虚拟扇区1的边界的最短距离均大于虚拟扇区半径的1.5倍，所以虚拟扇区5、6和7中基站发射信号对虚拟扇区1内UE的干扰也能够得到有效的抑制。
NodeB所受到的上行同频干扰表现为某NodeB所在小区的相邻小区中、与该NodeB所属虚拟扇区同频的虚拟扇区内UE的发射信号对该NodeB基站接收的干扰，即相邻小区中同频虚拟扇区内的UE发射信号对本小区内某一频率的虚拟扇区内基站接收的干扰。参见图4，以虚拟扇区1中的NodeB为例，其相邻的同频虚拟扇区为2、3、4、5、6和7这六个虚拟扇区。其中，虚拟扇区5、6和7的基站边界距离虚拟扇区1的NodeB较近，但是，由于这些虚拟扇区内UE所发射的信号的DOA全部落在虚拟扇区1定义的DOA范围之外，两者在空间上具有较强的可分辨性，使得基站在进行信号检测处理时，可以很好地消除同频干扰；而虚拟扇区2、3和4内的UE到虚拟扇区1内NodeB的最短距离均大于虚拟扇区半径的1.5倍，所以虚拟扇区2、3和4中的UE发射信号，对虚拟扇区1内基站上行接收的干扰也能够得到有效的抑制。
由上述实施例可见，本发明首先利用智能天线的空分作用，以120度为分区圆周角度，将每个真实小区均匀划分为三个虚拟扇区；然后，为同一真实小区中的三个虚拟扇区配置不同的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频；最后，根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区。如此，一方面可以利用智能天线的波束赋型作用，使得边界距离较近的同频相邻小区中基站发射信号的主瓣方向不同，从而有效抑制同频相邻小区的下行同频干扰；另一方面，根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区，使得边界距离较近的同频相邻小区中的NodeB可以根据上行信号的DOA分辨来自于本小区UE的上行信号，从而有效抑制了同频相邻小区的下行同频干扰；由此可见，本发明能够有效降低同频相邻小区之间的干扰。
在上面的实施例中以圆阵智能天线为例对本发明技术方案的具体实施方式
进行了详细的说明，下面对在使用线阵智能天线的系统中实施本发明进行介绍。
实施例二本实施例在5MHz带宽3个载频的TD-SCDMA系统中实施本发明，系统中，NodeB所采用的智能天线为三扇线阵智能天线。
图5为本发明实施例二中N载频同频组网方法的流程示意图。参见图5，该方法包括以下步骤步骤501利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区。
在使用线阵智能天线的网络中，若以x表示所使用的智能天线的组数，则真实小区被智能天线划分为x个真实扇区，真实小区与真实扇区的对应关系为每个真实小区的一个360/x度分区对应一个真实扇区。因此，在使用三扇线阵智能天线的网络中，每个真实小区被智能天线以120度为分区圆周角度，均匀划分为三个真实扇区，并且，每个真实扇区通过一个线阵智能天线进行射频信号的接收和发射。
当网络中使用线阵智能天线时，本发明划分虚拟扇区的原则为将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区，使得每个真实扇区中，处于中间位置的虚拟扇区的覆盖径向距离远于处于两侧位置的虚拟扇区。按照上述原则，本实施例中，将每个真实扇区划分为3个虚拟扇区。
步骤502为同一真实小区的三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区分别配置不同的载频、为同一真实小区的三个真实扇区内处于两侧位置的虚拟扇区配置与虚拟扇区紧邻的真实扇区中中间位置的虚拟扇区的载频、并为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
按照步骤501对真实扇区进行划分之后，每个真实小区中的三个真实扇区均被划分为三个虚拟扇区。在本步骤中，为同一真实小区的三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区分别配置不同的载频、为同一真实小区的三个真实扇区内处于两侧位置的虚拟扇区配置与该虚拟扇区紧邻的真实扇区中中间位置的虚拟扇区的载频之后，将形成如图6所示的小区内划分。
图6为本发明实施例二中真实小区内的虚拟扇区划分示意图。参见图6，图中以相同灰度示出的虚拟扇区表示应配置相同载频的虚拟扇区、以不同灰度示出的虚拟扇区表示应配置不同载频的虚拟扇区。其中，正六边形代表一个真实小区，三根由正六边形中心向外延伸的直线划分出该小区中的三个真实扇区，三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区以不同灰度示出，同一真实扇区中的三个虚拟扇区以不同灰度示出，并且处于真实扇区中两侧位置的虚拟扇区的灰度与其紧邻真实扇区中中间位置的虚拟扇区相同。例如，图中所示虚拟扇区1、1’和1”是同一真实扇区中所划分的三个虚拟扇区，以不同灰度示出；虚拟扇区1、2和3分别是三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区，以不同灰度示出；与虚拟扇区2’和3”紧邻的真实扇区为虚拟扇区1、1’和1”所在真实扇区，而该真实扇区中处于中间位置的虚拟扇区为虚拟扇区1，因此，虚拟扇区2’和3”的灰度与虚拟扇区1相同，类似地，虚拟扇区1”和3’的灰度与虚拟扇区2相同、虚拟扇区1’和2”的灰度与虚拟扇区3相同。设三个载频分别记为F1、F2和F3，则本步骤中，可以为虚拟扇区1、2和3分别配置F1、F2和F3，并为虚拟扇区2’和3”配置F1、为虚拟扇区1”和3’配置F2、为虚拟扇区1’和2”配置F3。
然后，按照图6所示虚拟扇区划分示意图，为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频，即可得到如图7所示的小区规划。
图7为本发明实施例二中虚拟扇区的小区规划示意图。参见图7，其中，每个正六边形代表一个如图6所示的真实小区，关于某一真实小区内虚拟扇区的划分请参见图6的相关说明，在此不再赘述。在图7中，以相同灰度示出的虚拟扇区表示应配置相同载频的虚拟扇区、以不同灰度示出的虚拟扇区表示应配置不同载频的虚拟扇区。例如，图中所示虚拟扇区1、2、3、4、5、6和7中所配置的载频相同。
由于实际地形的约束，小区/扇区的形状可能不规则，因此，在实际应用中，小区/扇区的形状和对应的虚拟扇区的划分可以根据实际情况作适应性调整。
步骤503根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区。
本步骤中，与实施例一步骤303类似，当NodeB检测到某个UE的DOA属于步骤501所划分的某一虚拟扇区的范围时，便将该UE接入或切换入此虚拟扇区。
至此，结束本发明实施例二中N载频同频组网方法流程。
在按照实施例二所述方法进行小区规划之后，UE和NodeB所受到的同频干扰情况分析如下UE所受到的下行同频干扰表现为某UE所在扇区的相邻扇区中、与该UE所属虚拟扇区同频的虚拟扇区的基站发射信号对该UE的干扰。参见图7，假设某UE处于虚拟扇区1内，其相邻的同频虚拟扇区为2、3、4、5、6和7这六个虚拟扇区。其中，虚拟扇区6和7的基站距离虚拟扇区1的边界较近，但是由于智能天线的波束赋形作用，虚拟扇区6和7的基站下行波束主瓣不会指向虚拟扇区1内的UE，所以，本发明技术方案能够很好地抑制虚拟扇区6和7中的基站发射信号对虚拟扇区1内UE的干扰；虚拟扇区2和5的基站下行波束主瓣虽然可以指向虚拟扇区1内的UE，但是，由于它们的基站离虚拟扇区1的边界较远，所以虚拟扇区2和5中基站发射信号对虚拟扇区1内UE的干扰也能够得到有效的抑制；虚拟扇区3和4的基站，一方面距离虚拟扇区1的边界较远，另一方面其基站下行波束主瓣不会指向虚拟扇区1内的UE，因此，虚拟扇区3和4中基站发射信号对虚拟扇区1内UE的干扰也能够得到有效的抑制。
NodeB所受到的上行同频干扰表现为某NodeB所在扇区的相邻扇区中、与该NodeB所属虚拟扇区同频的虚拟扇区内UE的发射信号对该NodeB基站接收的干扰。参见图7，以虚拟扇区1中的NodeB为例，其相邻的同频虚拟扇区为2、3、4、5、6和7这六个虚拟扇区。其中，虚拟扇区6和7的基站边界距离虚拟扇区1的NodeB较近，但是，由于这些虚拟扇区内UE所发射的信号的DOA全部落在虚拟扇区1定义的DOA范围之外，两者在空间上具有较强的可分辨性，使得基站在进行信号检测处理时，可以很好地消除同频干扰；虚拟扇区2和5内的UE到虚拟扇区1内NodeB的距离较远，所以虚拟扇区2和5中的UE发射信号对虚拟扇区1内基站上行接收的干扰也能够得到有效的抑制；虚拟扇区3和4内的UE，一方面距离虚拟扇区1的边界较远，另一方面其UE所发射的信号的DOA全部落在虚拟扇区1定义的DOA范围之外，两者在空间上具有较强的可分辨性，因此，虚拟扇区3和4中的UE发射信号对虚拟扇区1内基站上行接收的干扰也能够得到有效的抑制。
由上述实施例可见，本发明在使用线阵智能天线的系统中，首先，利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为三个虚拟扇区，然后，为同一真实小区的三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区分别配置不同的载频、为处于两侧位置的虚拟扇区配置与该虚拟扇区紧邻的真实扇区中中间位置的虚拟扇区的载频，并为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频，最后，根据UE的DOA将UE接入相应的虚拟扇区，如此，有效抑制了同频相邻小区的上行同频干扰和下行同频干扰，达到了有效降低相邻小区之间的同频干扰的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种N载频同频组网方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A、利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区；B、为同一真实扇区中的N个虚拟扇区配置相应的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频；C、根据用户终端UE的信号波达角DOA将所述UE接入相应的虚拟扇区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述智能天线为圆阵智能天线时，所述真实小区与所述真实扇区的对应关系为一个真实小区对应一个真实扇区；所述步骤A为以360/N度为分区圆周角度，将每个真实扇区均匀划分为N个虚拟扇区。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B为为所述同一真实小区中的N个虚拟扇区配置不同的载频、为所述各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述智能天线为线阵智能天线时，若以x表示每个真实小区中的真实扇区数，则所述真实小区与所述真实扇区的对应关系为每个真实小区的一个360/x度分区对应一个真实扇区；所述步骤A为将所述每个真实扇区划分为N个虚拟扇区，使得每个真实扇区中，处于中间位置的虚拟扇区的覆盖径向距离远于处于两侧位置的虚拟扇区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述线阵智能天线为三扇线阵智能天线，则所述每个真实小区对应三个真实扇区；所述步骤B为为所述同一真实小区的三个真实扇区内处于中间位置的虚拟扇区分别配置不同的载频、为所述同一真实小区的三个真实扇区内处于两侧位置的虚拟扇区配置与所述虚拟扇区紧邻的真实扇区中中间位置的虚拟扇区的载频、并为所述各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频。
全文摘要
本发明公开了一种N载频同频组网方法。该方法首先利用智能天线的空分作用，将每个真实扇区划分为N个虚拟扇区；然后，为同一真实扇区中的N个虚拟扇区配置相应的载频、为各个真实小区中相同方位的虚拟扇区配置相同的载频；最后，根据UE的信号波达角(DOA)将UE接入相应的虚拟扇区。应用本发明能够有效降低同频相邻小区之间的干扰。
文档编号H04J13/02GK1968054SQ200610150720
公开日2007年5月23日 申请日期2006年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者何磊 申请人:普天信息技术研究院