專利名稱：時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，更確切地說是涉及一種在時分雙工(TDD)移動通信系統中，頻率資源調度的動態優化方法，通過動態分配載頻與時隙，從而避免時分雙工移動通信網絡在同一運營商頻段內可能存在的終端-終端、基站-基站的同頻干擾問題，實現時分雙工模式下，在同一運營商頻段內的綜合業務(對稱與非對稱業務)，并使得不同運營商間的協調變得容易可行。
背景技術：
頻率資源優化包括頻率資源規劃與優化兩方面的問題，是移動通信網絡建設初期以及運行及發展擴容過程中一直都需要認真處理的問題。如果在建網初期頻率規劃得不好，或者在網絡擴容過程中頻率資源分配得不合理，都會造成比較嚴重的系統同頻、鄰頻干擾，出現接收信號質量差、容易掉話等問題，使運營商在競爭中不能占據到優勢。如何有效地利用現有的頻率資源，爭取頻譜資源利用率最大化，成為移動通信網絡規劃及優化技術的發展方向。
在目前的移動通信系統中，頻率規劃所考慮的是業務信道、控制信道等的頻率配置以及復用方式。頻率配置可采用將業務信道與控制信道的頻率范圍混合分配的方法，也可以采用業務信道與控制信道頻率范圍獨立分配的方法。而頻率復用方式有很多，如分組復用、動態復用、多重頻率復用等。不同復用方式會因不同地區的基站布局而產生不同的效果。
移動通信網絡在其運行過程中，會因環境的變化、移動用戶的增加，而使網絡的服務質量下降，此時必須做網絡優化工作。網絡優化的重要組成部分就是頻率優化，一般根據路測和話務統計分析，用一定模型和方法給出頻率優化方案，然后通過改頻、調整天線傾角和俯仰角、以及調整小區相鄰關系等方法，來改善覆蓋，減少網絡內外的頻率干擾。
移動通信系統的頻率優化是一個非常復雜的多元非線性問題，國際國內在這方面的研究比較多，大致可分為神經網絡算法、遺傳算法、模擬退火算法等理論和方法。
神經網絡法利用Hopfield、Tank等模型為每個小區的載頻或信道創建一條神經，建立起神經網絡，并建立頻率間隔或信道約束的能量函數。利用已知的信息和模型對神經網絡進行訓練，然后利用經過訓練的神經網絡通過將能量函數最小化的方法來進行頻率優化。
遺傳算法是根據優勝劣汰的原則，將父代群中好的個體遺傳到子代群，淘汰不好的個體，這樣逐代淘汰直至滿意為止。將這種方法用于移動通信系統的頻率資源優化，就是首先用已有的頻率規劃方案評價整個網絡的性能水平，找出性能水平較高的小區載頻配置并遺傳到子代，淘汰性能水平較低的小區載頻配置并重新規劃；之后再次利用重新規劃后的頻率規劃方案評價整個網絡的性能水平，找出性能水平較高的小區載頻配置并遺傳到下一個子代，而將性能水平較低的小區載頻配置淘汰并重新規劃。如此往復直到滿意為止。
模擬退火算法則是模擬工程物理中的退火過程，通過定義優化目標函數，然后根據Metropolis等原則進行全局下坡移動、允許局部上坡移動等方法，從一個狀態空間開始，通過單擊、突變等方式進行狀態變換來使目標函數最小化，從而得到頻率優化的最佳值。
目前已有的網絡頻率規劃與優化方法都是基于頻分雙工(FDD)模式移動通信系統的，如GSM、IS-95、IS-2000、WCDMA等。由于頻分雙工模式的發射與接收采用不同的頻段，因此網絡的干擾類型相對比較簡單，即只存在終端對基站的同、鄰頻干擾以及基站對終端的同、鄰頻干擾，也即不同業務類型(對稱業務和非對稱業務)的干擾類型是相同的。
隨著TD-SCDMA(LCRTDD)被國際電聯(ITU)及第3代移動通信伙伴計劃組織(3GPP)接受為第3代移動通信(IMT-2000、DS-CDMA)的主流標準之一，時分雙工(TDD)模式移動通信系統的頻率規劃與優化問題就提到日程上來了。時分雙工(TDD)模式的特點是接收與發射使用同一頻段，因此其干擾類型相對比較復雜，可能存在終端對基站、基站對終端、終端對終端、基站對基站四種干擾類型的同、鄰頻干擾。
移動通信事業發展到今天，多個運營商共存，每個運營商被分配一個頻段，每個運營商在該頻段內都會提供多種業務(對稱業務與非對稱業務)。與頻分雙工(FDD)模式不同的是，除終端對基站以及基站對終端的同、鄰頻干擾外，時分雙工還可能存在終端對終端、基站對基站的同、鄰頻干擾。也即多個終端可能會在非常小的范圍內集中，它們間的相互干擾(上下行)會非常大，這就是終端對終端的同、鄰頻干擾；而基站通常都以較大功率發射，且位置固定不變，因此基站與基站間也會產生較大的干擾。所以終端對終端、基站對基站的同、鄰頻干擾對網絡產生的影響較終端對基站、基站對終端的要嚴重得多。此外時分雙工系統由于終端對終端、基站對基站這兩種干擾類型的存在，使得時分雙工系統不同運營商、同一運營商不同業務類型間的干擾特點較頻分雙工系統有很大不同。因此系統的載頻設計，尤其是頻率規劃與優化，必須考慮多運營商、多種類型業務情況下的時分雙工模式的這種特點，并使得頻率規劃能夠靈活地與多業務實時變化及未來發展相適應。
綜上所述，目前現有的頻率規劃與優化方法都是基于頻分雙工(FDD)模式的，其特點是頻率規劃和頻率優化分開進行。頻率規劃是在網絡建設的初期進行的，包括對業務信道和控制信道的頻率配置以及確定復用方式；而頻率優化則是在系統運行一段時間后，根據用戶投訴情況、系統擴容計劃等對初期的頻率規劃方案進行優化，這種優化方式是后臺非在線進行的。
首先，這些優化方案沒有考慮時分雙工模式中存在終端對終端、基站對基站的同、鄰頻干擾，也即不能簡單地將頻分雙工模式的頻率規劃與優化方案照搬到時分雙工模式的移動通信系統中；此外，頻分雙工模式的頻率規劃與優化方案，從本質上而言并不是真正意義上的動態優化。
而時分雙工通信系統，由于接收和發射使用同一頻段，因此同一運營商內或不同運營商間，由于業務類型(對稱與非對稱業務)、業務量的不同，可能導致同頻、鄰頻的終端-終端、基站-基站兩種干擾類型(本文中將終端-終端的同頻、鄰頻干擾簡稱為IM-U干擾，將基站-基站的同頻、鄰頻干擾簡稱為IM-B干擾)。而同頻和鄰頻的IM-U、IM-B類干擾對網絡的影響非常大，必須在頻率規劃與優化上最大程度地避免這兩種干擾，而且實現真正意義上的動態優化。

發明內容
本發明的目的是設計一種在時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，可避免發生時分雙工移動通信系統中在同一運營商的使用頻段內可能存在的終端-終端、基站-基站的同頻干擾問題，實現時分雙工模式下、在同一運營商頻段內的綜合業務(對稱與非對稱業務)，并使不同運營商使用頻段間的協調變得容易可行。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于包括以下處理步驟A.在發起一個上行/下行業務時，根據所在的小區類型和終端的移動速度，確定可以使用的包含載頻與業務時隙的時頻單元；小區類型包括上下行業務量對稱的對稱小區和下行業務量不同于上行業務量的非對稱小區；移動速度包括終端移動速度超過閾值的高速和低于閾值的低速；對于高速終端的非對稱業務上行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行時隙，和在若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的高速移動非對稱業務上行時隙；對于低速終端非對稱業務的上行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行時隙，和在若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的低速移動非對稱業務上行時隙；對于對稱業務的上、下行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行/下行時隙，和分配給運營商頻段內若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的對稱業務上行/下行時隙；對于非對稱業務的下行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的下行時隙，和分配給運營商頻段內若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的非對稱業務下行時隙；B.逐個檢查這些可以使用的時頻單元是否有可用資源，在檢查中，發現一時頻單元有可用資源時，即將該時頻單元指配給上行/下行業務并結束檢查，否則在檢查到最后一個時頻單元仍無可用資源時，拒絕該上行/下行業務請求。
所述步驟A中，所述不同小區類型間有上下行交叉的時隙的若干載頻分配，包括為不同對稱性的業務獨立配置載頻；將高速移動上行載頻配置在兩個不同對稱性業務載頻間，和在非對稱業務下行載頻與低速移動非對稱業務上行載頻間配置高速移動非對稱業務上行載頻。
所述步驟B中，在檢查到最后規定的若干個時頻單元才有可用資源時，進一步檢查相應的下行/上行時頻單元是否被使用，被使用則拒絕該上行/下行業務請求，否則將相應的時頻單元指配給該終端的上行/下行業務。
本發明對于時分雙工移動通信系統采用初始頻率規劃及頻率配置動態優化相結合的方法，并根據小區上下行時隙的對稱性特征(決定于上下行的業務量)以及終端的移動干擾特征動態分配使用載頻與時隙，從而避免了時分雙工移動通信系統在同一運營商的使用頻段內可能存在的終端-終端、基站-基站的同頻干擾問題，實現了時分雙工模式下、在同一運營商頻段內的綜合業務(對稱與非對稱業務)，并使不同運營商所使用頻段間的協調變得容易可行。
本發明方法的有益效果是按業務的對稱性和終端移動性進行時分雙工移動通信系統初始頻率規劃及頻率配置的動態優化，有效地解決了困擾時分雙工移動通信系統的同頻或鄰頻終端-終端或基站-基站間的干擾，充分發揮了時分雙工移動通信系統收發采用相同頻段、頻率規劃靈活的優點；按業務的對稱性以及終端的移動性進行時分雙工移動通信系統動態頻率優化，大大提高了時分雙工系統的頻譜利用率，充分發揮了時分雙工系統頻譜利用率高的特點。
本發明的頻率規劃方法、頻率動態優化方法非常適合現有時分雙工移動通信系統主流標準(TD-SCDMA或LCRTDD)單載波帶寬相對較窄的特點，充分發揮了單載波窄帶寬信道頻率配置靈活的特點。
本發明實現了時分雙工模式下的同一運營商頻段的綜合業務(對稱與非對稱業務)，并使得不同運營商間的協調變得容易可行。


圖1是小區結構示意圖；圖2是時分雙工移動通信系統頻率資源規劃方案第一實施例示意圖；圖3是時分雙工移動通信系統頻率資源規劃方案第二實施例示意圖；圖4是終端對于小區-A2(第二類非對稱小區)發起的一個上行業務時的頻率動態優化過程框圖。
具體實施例方式
雖然上下行采用同一頻段可能會給時分雙工移動通信系統帶來對網絡性能影響較大的IM-B、IM-U類干擾，但它也同時使得上、下行業務對頻率的使用變得十分靈活，可以動態地配置接收與發射載頻，從而有效地避免IM-B、IM-U類的同、鄰頻干擾。
在采用時分雙工模式的移動通信系統中，對于對稱業務，上行和下行將對稱地共享業務時隙；而對于非對稱業務，則根據上、下行所要求的業務量的不同，對上、下行所占據的業務時隙進行動態分配，在通常的下行業務量大于上行業務量的情況下，讓下行業務占據比上行業務更多的業務時隙，用于避免IM-B、IM-U類的同鄰、頻干擾。
此外，終端的移動速度也會影響終端對基站或對其它終端的干擾高速移動的終端，由于其高速移動性對基站和其它終端所產生的乃至對整個網絡所造成的干擾是一個動態變化的過程，這對于被干擾者而言是一種自動逃逸機制；而低速運動或相對靜止的終端，對基站和其它終端乃至對整個網絡的干擾則基本上是恒定的，這種終端如果處在小區邊緣，如處于圖1中所示的各個小區覆蓋的重疊點處(用虛線標識的部分)，則由于離其駐留小區的基站較遠，因此基站與終端的發射功率必然很大，從而對被干擾者(其它基站和其它終端)造成非常大的傷害，此時阻塞掉被干擾者的幾率會很大。
然而上述終端移動性所帶來的不同干擾特征，是可以在時分雙工移動通信系統的頻率規劃以及頻率的動態優化中加以利用的。
在實際的系統運行中，用戶狀態及系統承載的業務種類和業務量是動態變化的，因此對網絡頻率配置進行動態優化是十分必要的。尤其對于時分雙工移動通信系統，由于其上、下行可以同頻，且上、下行業務時隙可以動態分配，因此在初始頻率規劃方案的基礎上，再對頻率的配置進行動態優化，將可達到最佳的頻譜利用率。
根據中國2002年10月公布的中國第3代移動通信系統頻率規劃方案，時分雙工系統總共獲得了155MHz頻率，如此寬的頻段為以TD-SCDMA為代表的窄載波時分雙工系統發揮其頻率配置的靈活性打下了基礎。
根據以上分析，本發明提出對于時分雙工移動通信系統采用初始頻率規劃及頻率配置動態優化相結合的方法是為對稱性不同的業務獨立配置載頻，即對稱業務與非對稱業務被規劃在不同的頻段內；利用高速移動終端對基站和其它終端的干擾動態變化的特點，將高速移動終端的上行載頻置于兩個不同對稱性業務的載頻間，以隔離不同對稱性業務間可能產生的IM-B、IM-U類干擾。
具體方案如下
將初始頻率規劃及頻率配置動態優化相結合；按業務的對稱性進行初始頻率規劃并進行頻率配置動態優化；和按終端的移動性進行初始頻率規劃并進行頻率配置動態優化。
參見圖2，圖中給出時分雙工移動通信系統中頻率規劃的第一種實施例，在該實施例中，共給出了三個運營商，運營商1、運營商2、運營商3，由于TD-SCDMA系統的單載波帶寬為1.6MHz，假如在每個運營商購買的載頻頻段內，只可規劃五個單載波帶寬，此時按頻率由低至高分別優先指配給低速移動非對稱業務上行、高速移動非對稱業務上行、對稱業務、高速移動非對稱業務上行和非對稱業務下行。圖中所示的頻率配置方案是在同一運營商頻段內的單載波較少時，為避免發生IM-U、IM-B類干擾，根據業務類型(對稱與非對稱)的首選載頻規劃方案，對于沒有IM-U、IM-B類干擾的時隙則所有載頻都可指配給各種業務類型及移動速度高低不同的終端。
上述配置的原則是由于同一運營商頻段內的單載波較少，但為避免發生IM-U、IM-B類干擾，僅根據業務類型(對稱與非對稱)規劃的載頻規劃方案，即對稱業務與非對稱業務被規劃在不同的頻段內的方案。
參見圖3，圖中給出時分雙工移動通信系統中頻率規劃的第二種實施例，在該實施例中，共給出了三個運營商，運營商1、運營商2、運營商3，由于TD-SCDMA系統的單載波帶寬為1.6MHz，假如在每個運營商購買的載頻頻段內，可規劃七個單載波帶寬，此時按頻率由低至高分別指配給高速移動非對稱業務上行、低速移動非對稱業務上行、高速移動非對稱業務上行、對稱業務、高速移動非對稱業務上行、非對稱業務下行和高速移動非對稱業務上行。圖中所示的頻率配置方案是在同一運營商頻段內的單載波較多時，為避免發生IM-U、IM-B類干擾，根據業務類型(對稱與非對稱)和終端移動速度進行的首選載頻規劃方案，對于沒有IM-U、IM-B類干擾的時隙則所有載頻都可指配給各種業務類型及移動速度高低不同的終端。
上述配置的原則是由于同一運營商頻段內的單載波較多，為避免發生IM-U、IM-B類干擾，一方面根據業務類型(對稱與非對稱)規劃載頻，即對稱業務與非對稱業務被規劃在不同的頻段內的方案；另一方面，根據終端移動速度，將高速移動終端業務的上行置于兩個不同對稱性的業務載頻間，即高速移動終端業務的上行載頻位于一個對稱性業務的載頻與另一個非對稱業務的載頻之間，和考慮到低速移動或靜止終端可能會對基站產生較大的干擾，為避免這種情況的發生，本發明在非對稱業務下行與低速移動非對稱業務上行間配置高速移動非對稱業務上行。
以每個運營商獲得15MHz頻段并采用TD-SCDMA(LCRTDD)系統為例，說明本發明的頻率規劃與動態優化方法，是同一運營商對對稱小區-非對稱小區綜合業務時隙與載頻的安排。TD-SCDMA系統的單載波帶寬為1.6MHz，在15MHz頻段內每個小區可用載頻數可達到9個。
采用圖3所示的規劃方案對頻率進行規劃，設每個運營商的載頻由低到高編號為1-9，載頻1至載頻9可做如下規劃載頻1高速移動非對稱業務上行(簡稱為HAU)首選，即首先將載頻1指配給HAU；載頻2低速移動非對稱業務上行(簡稱為LAU)首選，即首先將載頻2指配給LAU；載頻3高速移動非對稱業務上行(簡稱為HAU)首選，即首先將載頻3指配給HAU；載頻4對稱業務(簡稱為S)首選，即首先將載頻4指配給S；載頻5對稱業務(簡稱為S)首選，即首先將載頻5指配給S；載頻6高速移動非對稱業務上行(簡稱為HAU)首選，即首先將載頻6指配給HAU；載頻7非對稱業務下行(簡稱為AD)首選，即首先將載頻7指配給AD；載頻8非對稱業務下行(簡稱為AD)首選，即首先將載頻8指配給AD；載頻9高速移動非對稱業務上行(簡稱為HAU)首選，即首先將載頻9指配給HAU。
下面結合表1綜合說明本發明方法的頻率優化方案。
表1 表中示出三種小區小區-S、小區-A1、小區-A2，每個小區使用九個載頻載頻1、載頻2、載頻3、載頻4、載頻5、載頻6、載頻7、載頻8、載頻9，和每個載頻使用六個業務時隙時隙1、時隙2、時隙3、時隙4、時隙5、時隙6。↑表示上行，↓表示下行，√表示可直接指配；標記有(1)的時頻單元表示指配時無需考慮干擾；標記有(2)的時頻單元表示指配時需避開第二鄰頻IM-B類干擾(如對載頻5而言，載頻3與載頻7是它的第二鄰頻)；標記有(3)的時頻單元表示指配時需避開第一鄰頻的IM-B類干擾(如對載頻5而言，載頻4與載頻6是它的第一鄰頻)。
根據目前的普遍預測，對于業務量非對稱小區，下行的業務量要大于上行的業務量，因此在業務時隙(時隙1-6)的安排上，三種類型的小區可分別采用各自的時隙安排第一種對稱業務小區(小區-S)，由于上下行業務量是對稱的，時隙1按標準規定應為上行，且上行時隙應該鄰近，故安排時隙1、2、3為上行時隙，時隙4、5、6為下行時隙，如表1中第一行所示。
第二種非對稱業務量小區，且下行業務量遠大于上行業務量時(第一類非對稱業務量小區，小區-A1)，安排時隙1為上行時隙，時隙2、3、4、5、6均為下行時隙，如表1中第二行所示。
第三種非對稱業務量小區，但下行業務量稍大于上行業務量時(第二類非對稱業務量小區，小區-A2)，安排時隙1、2為上行時隙，時隙3、4、5、6為下行時隙，如表1中第三行所示。
如果不進行頻率規劃和優化，在不同運營商頻段間、同一運營商頻段內都將存在嚴重的IM-B、IM-U類干擾。從表1中可以看出，IM-B、IM-U類干擾值出現在不同小區間上下行不同的交叉時隙，如表1中小區-S時隙2上行與小區-A1時隙2下行，小區-A1時隙2下行與小區-A2時隙2上行，小區-S時隙3上行與小區-A1時隙3下行，和小區-S時隙3上行與小區-A2時隙3下行。
而采用表1所示的具體實施方案后，對于同一運營商可以完全避開同頻的IM-B、IM-U類干擾，即對載頻1至9、時隙2或3，優先安排高速移動非對稱業務(HAU)、低速移動非對稱業務(LAU)、高速移動非對稱業務(HAU)、對稱業務(S)、對稱業務(S)、高速移動非對稱業務(HAU)、非對稱業務(AD)、非對稱業務(AD)和高速移動非對稱業務(HAU)，具體安排上行業務還是下行業務則根據小區類型決定。
采用表1所示的具體實施方案、避開同頻的IM-B、IM-U類干擾的具體分析如下只在載頻6與7(上下行不同的交叉時隙)及8與9(上下行不同的交叉時隙)之間可能存在鄰頻的IM-B、IM-U類干擾。但由于載頻6和9指配給了高速移動的終端上行發射(小區-S或小區-A2)，因此它對載頻7與8上的終端接收所造成的干擾，將隨著發射終端的高速移動而很快逸散。
此外，載頻7、8(時隙2或時隙3)上的非對稱小區下行發射(小區-A1時隙2，小區-A1、小區-A2時隙3)可能會給載頻6、9上的基站接收造成第一鄰頻的IM-B類干擾(上下行不同的交叉時隙)；而對載頻5上的基站接收造成第二鄰頻的IM-B類干擾(上下行不同的交叉時隙)。它們可以通過實施本發明的頻率動態優化方案加以避開。
頻率的動態優化配置包括如下內容在時分雙工模式下，根據不同對稱性業務量的大小，動態調整不同對稱性業務所占的帶寬，即按表1中小區-S、小區-A1、小區-A2的上下行配置；在時分雙工模式下，以一定原則(如設定閾值)按終端的移動性(移動速度)進行載頻與時隙的配置排序，并按排序進行動態的頻率配置；在時分雙工模式下，可以在終端每次接入系統時，將不同特征類型的可用載頻通知給終端，由終端作動態更新。
根據以上原則，通過檢測本業務頻段是否空閑、其它業務頻段是否空閑，再根據檢測結果動態調整系統的頻率配置，進而實現系統頻率配置的動態優化。此優化方案還可以和時隙、碼子、系統分層結構等其它資源的配置配合進行。
參見圖4，根據前述實施例，并根據表1的實施方案，說明本發明進行頻率動態優化的過程。用TFij表示時頻單元，其中i表示載頻，i＝1，...，9；j表示業務時隙j＝1，...，6。圖4中示出終端在小區-A2發起一個上行數據業務時如何進行頻率動態優化的流程。小區-A2發起一個上行數據業務時，根據表1，可指配的時頻單元包括TF11、TF21、TF31、TF41、TF51、TF61、TF71、TF81、TF91、TF12、TF32、TF62、TF92。
步驟401，比較終端移動速度V是否大于或等于閾值V0，V≥V0時執行步驟403，終端此時處于高速移動狀態，否則(V＜V0)執行步驟402，終端處于低速移動狀態；步驟403，先逐個檢查時頻單元TF11、TF12、TF31、TF32是否有可用資源，檢查過程中只要發現有一個時頻單元有可用資源則執行步驟404，否則執行步驟405，先選擇的TF11、TF12是第一載頻的兩個時隙，再選擇的TF31、TF32是經過一次跳頻后的兩個時隙，這種選擇是以容易實現(無線資源管理算法)為準則的；步驟404，進行相應時頻單元的指配；步驟405，逐個檢查時頻單元TF21、TF41、TF51、TF61、TF71、TF81、TF91是否有可用資源，檢查過程中只要發現有一個時頻單元有可用資源則執行步驟406，否則執行步驟407，選擇的TF21、TF41、TF51、TF61、TF71、TF81、TF91是同一時隙不同載頻的7個時頻單元，本選擇也是以容易實現(無線資源管理算法)為準則的；步驟406，進行相應時頻單元的指配；步驟407，順序檢查時頻單元TF62、TF92是否有可用資源，如果沒有一個時頻單元有可用資源則執行步驟408，否則執行步驟409；步驟408，拒絕該終端的上行業務請求；步驟409，當出現只有TF62、TF92中有可用資源時，還要再檢查一下下行資源，即順序檢查時頻單元TF72、TF82(非對稱業務下行AD)是否已被使用，如果時頻單元TF72、TF82均被使用，執行步驟410，否則執行步驟411；步驟410，拒絕該終端的上行業務請求；步驟411，進行相應時頻單元的指配；步驟402，V＜V0，也要做時頻單元的指配，操作步驟與403至411的意義相同，只是根據表1，可指配的時頻單元(LAU)變成TF11、TF21、TF31、TF41、TF51、TF61、TF71、TF81、TF91、TF22、檢查順序也是按無線資源管理算法容易實現的原則進行的。
圖4實施例是針對終端發起上行業務時的頻率資源動態優化過程，在基站發起下行業務時，其頻率資源動態優化過程也按步驟403至411執行，只是可指配的時頻單元需按表1所示進行選擇，如在小區-S，包括TF14-TF94，TF15-TF95和TF16-TF96；如在小區-A1，包括TF14-TF94，TF15-TF95，TF16-TF96和TF72、TF82、TF73TF83；如在小區-A2，則包括TF14-TF94，TF15-TF95，TF16-TF96和TF73、TF83。
兩個運營商之間只要按本發明所提出的在它們間的鄰頻配置高速移動的上行業務，則其間將不存在對稱業務間、非對稱業務間、對稱業務與非對稱業務間的IM-B類、IM-U的鄰頻干擾。
在上述步驟403、405、407、409中，在以一定原則(如通過設定閾值的方式)確定可用的時頻單元時，系統會在終端每次接入網絡時，將不同特征類型的可用載頻單元通知終端，供終端列表，并根據列表作動態更新。
當同一運營商頻段內的載頻超過9個時，在同一時隙但不同載頻，可能會出現連續安排兩個HAU的情況，本發明將按終端的移動性對它們進行排序，即將速度高的終端安排在會對別的終端或基站可能會有更大干擾的載頻上，因為高速終端對被干擾者而言存在自動逃逸機制，然后按排序進行動態的頻率配置。
表2、3給出了在使用表1所示的具體實施方案前與后，時分雙工系統可能存在的同頻、鄰頻干擾類型對比情況。
表2

表3


從上述表2、3中不難發現，采用本發明所提出的頻率規劃方案后，完全消除了原來可能存在的14種同頻或鄰頻IM-B、IM-U類干擾。從而實現了時分雙工(TDD)模式下的同一運營商頻段的綜合業務(對稱與非對稱業務)，并使得不同運營商間的協調變得容易可行。
權利要求
1.一種時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于包括以下處理步驟A.在發起一個上行/下行業務時，根據所在的小區類型和終端的移動速度，確定可以使用的包含載頻與業務時隙的時頻單元；小區類型包括上下行業務量對稱的對稱小區和下行業務量不同于上行業務量的非對稱小區；移動速度包括終端移動速度超過閾值的高速和低于閾值的低速；對于高速終端的非對稱業務上行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行時隙，和在若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的高速移動非對稱業務上行時隙；對于低速終端非對稱業務的上行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行時隙，和在若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的低速移動非對稱業務上行時隙；對于對稱業務的上、下行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的上行/下行時隙，和分配給運營商頻段內若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的對稱業務上行/下行時隙；對于非對稱業務的下行可以使用的時頻單元是分配給運營商頻段內所有載頻在不同小區類型間無上下行交叉的下行時隙，和分配給運營商頻段內若干載頻在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上的非對稱業務下行時隙；B.逐個檢查這些可以使用的時頻單元是否有可用資源，在檢查中，發現一時頻單元有可用資源時，即將該時頻單元指配給上行/下行業務并結束檢查，否則在檢查到最后一個時頻單元仍無可用資源時，拒絕該上行/下行業務請求。
2.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述步驟A中，所述不同小區類型間有上下行交叉的時隙的若干載頻分配，包括為不同對稱性的業務獨立配置載頻；將高速移動上行載頻配置在兩個不同對稱性業務載頻間。
3.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述步驟A中，所述不同小區類型間有上下行交叉的時隙的若干載頻分配，還包括在非對稱業務下行載頻與低速移動非對稱業務上行載頻間配置高速移動非對稱業務上行載頻。
4.根據權利要求2所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于在分配給運營商頻段內有五個載頻時，從低頻至高頻，在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上，分別優先配置低速移動非對稱業務上行、高速移動非對稱業務上行、對稱業務、高速移動非對稱業務上行、和非對稱業務下行。
5.根據權利要求3所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于在分配給運營商的頻段內有七個載頻時，從低頻至高頻，在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上，分別優先配置高速移動非對稱業務上行、低速移動非對稱業務上行、高速移動非對稱業務上行、對稱業務、高速移動非對稱業務上行、非對稱業務下行、和高速移動非對稱業務上行。
6.根據權利要求3所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于在分配給運營商的頻段內有九個載頻時，從低頻至高頻，在不同小區類型間有上下行交叉的時隙上，分別配置高速移動非對稱業務上行、低速移動非對稱業務上行、高速移動非對稱業務上行、對稱業務、對稱業務、高速移動非對稱業務上行、非對稱業務下行、非對稱業務下行、和高速移動非對稱業務上行。
7.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述的對稱小區，其業務時隙1至3為上行時隙，其業務時隙5至6為下行時隙；所述的非對稱小區，包括第一類非對稱小區和第二類非對稱小區；第一類非對稱小區，其業務時隙1為上行時隙，其業務時隙2至6為下行時隙；第二類非對稱小區，其業務時隙1與2為上行時隙，其業務時隙3至6為下行時隙。
8.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述步驟B中，在檢查到最后規定的若干個時頻單元才有可用資源時，進一步檢查相應的下行/上行時頻單元是否被使用，被使用則拒絕該上行/下行業務請求，否則將相應的時頻單元指配給該終端的上行/下行業務。
9.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述的步驟A與B中，還包括在終端每次接入移動通信系統時，將確定的可以使用的時頻單元通知終端，供終端進行列表管理。
10.根據權利要求1所述的時分雙工移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，其特征在于所述步驟B中，所述的逐個檢查這些可以使用的時頻單元是否有可用資源，是按無線資源管理算法容易實現的原則順序選擇進行的。
全文摘要
本發明涉及一種TDD移動通信系統中實現頻率資源動態優化的方法，可避免發生在同一運營商的使用頻段內，可能存在的終端－終端、基站－基站的同頻干擾問題，實現同一運營商頻段內的綜合業務，和使不同運營商間容易協調。包括在發起一個上/下行業務時，根據所在的小區類型和終端的移動速度，確定可以使用的包含載頻與業務時隙的時頻單元，這些可以使用的時頻單元是基于小區上下行時隙的對稱性特征及終端的移動干擾特征確定的；逐個檢查這些可以使用的時頻單元是否有可用資源，在檢查中，發現一時頻單元有可用資源時，即將該時頻單元指配給上/下行業務并結束檢查，否則在檢查到最后一個時頻單元仍無可用資源時，拒絕該上/下行業務請求。
文檔編號H04W16/14GK1622493SQ20031012001
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月28日 優先權日2003年11月28日
發明者馮慶國, 楊貴亮, 姚春海 申請人:大唐移動通信設備有限公司