一種面向電力輸電場景的4g專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法，具體涉及一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LTE(Long Term Evolut1n)通用移動通信技術(shù)的長期演進(jìn)技術(shù)作為一種新的無線接入技術(shù)，具有更低傳輸時延、提供更高傳輸速率、增加系統(tǒng)容量、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等特點(diǎn)，在國內(nèi)外得到了廣泛的部署和應(yīng)用，目前已經(jīng)有上百個國家的運(yùn)營商建設(shè)部署了兩百多個LTE網(wǎng)絡(luò)，LTE已經(jīng)成為全球4G發(fā)展的主流。在中國，三大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都已經(jīng)部署了 LTE網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行了商用?；贚TE的高速率、高帶寬、高頻譜利用率等技術(shù)優(yōu)勢，4G專網(wǎng)也在國內(nèi)得到了試點(diǎn)應(yīng)用，國內(nèi)已有北京、天津、南京等城市啟動了 LTE政務(wù)專網(wǎng)建設(shè)。對于電力行業(yè)來說，4G技術(shù)在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等城市也進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。
[0003]目前，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)單位也進(jìn)行了4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用嘗試。為了解決城市中敷設(shè)光纜路徑困難、建設(shè)成本高的難題，唐山供電公司建成了基于1.8GHz頻段TD-LTE技術(shù)的4G無線通信專網(wǎng)，作為光纖專用網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充手段，解決通信網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了輸、變、配、用等環(huán)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時感知、動態(tài)預(yù)警，以及對客戶能耗的實(shí)時監(jiān)測與綜合有效利用；福建供電公司也開展了 4G專網(wǎng)的試點(diǎn)建設(shè)，解決了配網(wǎng)通信、用戶集抄、應(yīng)急通信等問題。
[0004]為了提高4G網(wǎng)絡(luò)用戶在小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)傳輸速率，支撐同頻組網(wǎng)，必須引入小區(qū)間干擾控制技術(shù)，現(xiàn)有的主要技術(shù)有:干擾隨機(jī)化技術(shù)、干擾消除技術(shù)、小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)。其中，干擾協(xié)調(diào)技術(shù)(ICIC)是通過協(xié)調(diào)空口資源，包括頻率資源和功率資源，避免或降低小區(qū)間干擾的技術(shù)，主要用于解決宏蜂窩連續(xù)覆蓋下業(yè)務(wù)信道的同頻鄰區(qū)干擾問題，這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較簡單，效果較好，成為LTE抑制小區(qū)間干擾的主流技術(shù)。但該技術(shù)的主要缺點(diǎn)是小區(qū)邊緣的頻率資源有限，對小區(qū)邊緣的峰值速率和系統(tǒng)整體容量有所影響。其中軟頻率復(fù)用作為干擾協(xié)調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用，其主要思想是分為預(yù)留受保護(hù)和不受保護(hù)頻段，相鄰小區(qū)的受保護(hù)頻段錯開，預(yù)留的方式能夠保證降低干擾，但缺少了靈活性。
[0005]而對于電力行業(yè)來說，其網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特性與4G公網(wǎng)的業(yè)務(wù)特性有所不同，主要表現(xiàn)在:電力業(yè)務(wù)以固定類業(yè)務(wù)居多，只存在少量的移動應(yīng)用場景(線路巡檢等)；業(yè)務(wù)傳輸不需多用戶同時在線，數(shù)據(jù)傳輸具有周期性；電力可用頻段較少，可申請的授權(quán)頻段一般在幾M左右，采用預(yù)留的方式，頻段利用效率不高；公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景呈蜂窩狀，采用軟復(fù)用方式，頻率復(fù)用因子為3，而輸電網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)呈鏈?zhǔn)綘?，不僅會出現(xiàn)小區(qū)間干擾，而且降低了頻譜利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法，本發(fā)明所提的干擾協(xié)調(diào)方法中的頻率子集劃分采用了動態(tài)的劃分方式，提高了頻率利用率，保證通信信道質(zhì)量。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0008]—種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法，所述方法包括如下步驟:
[0009](1)4G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的基站對可用頻率資源進(jìn)行分集初始化；
[0010](2)所述基站獲取與業(yè)務(wù)終端之間的通信信道的信道狀況，分析干擾產(chǎn)生的原因和干擾的類型；
[0011](3)根據(jù)干擾類型，結(jié)合可用資源和業(yè)務(wù)需求的現(xiàn)狀，選取對應(yīng)的干擾協(xié)調(diào)方法。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，所述4G專用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括:基站和業(yè)務(wù)終端，所述基站采用分布式基站方式部署，所述基站包括中心單元BBU和若干遠(yuǎn)端RRU，所述BBU放置在變電站內(nèi)，所述RRU放置在輸電桿塔上，兩者之間通過電力特種光纜連接，所述RRU之間采集級聯(lián)的方式連接，且使用透明傳輸?shù)姆绞絺鬏?，所述RRU與業(yè)務(wù)終端之間通過申請的電力專用頻段連接，每個所述RRU覆蓋的區(qū)域?yàn)橐粋€小區(qū)。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，所述可用頻率資源分為兩個動態(tài)子集，一個子集給小區(qū)的中心用戶使用，另一個子集給小區(qū)的邊緣用戶使用。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述干擾產(chǎn)生的原因若為兩個相鄰小區(qū)覆蓋交叉區(qū)域出現(xiàn)了同時傳輸干擾，則進(jìn)行同時傳輸干擾協(xié)調(diào)，所述干擾的類型包括如下情況:
[0015]A、小區(qū)RRUI的中心用戶同時傳輸數(shù)據(jù)，小區(qū)RRU2的中心用戶不傳輸數(shù)據(jù)；
[0016]B、小區(qū)RRUl的中心用戶同時傳輸數(shù)據(jù)，小區(qū)RRU2的中心用戶也同時傳輸數(shù)據(jù)；
[0017]C、小區(qū)RRUl的中心用戶不傳輸數(shù)據(jù)，小區(qū)RRU2的中心用戶同時傳輸數(shù)據(jù)；
[0018]D、小區(qū)RRUl和小區(qū)RRU2的中心用戶都不傳輸數(shù)據(jù)。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述干擾類型為A或C時，對應(yīng)的干擾協(xié)調(diào)方法為:根據(jù)滿載小區(qū)的邊緣用戶頻段使用情況進(jìn)行靈活調(diào)整，即未滿載小區(qū)的邊緣用戶選取與滿載小區(qū)邊緣用戶使用不交叉的頻段，所述滿載小區(qū)為中心用戶同時傳輸數(shù)據(jù)的小區(qū)，所述未滿載小區(qū)為中心用戶不傳輸數(shù)據(jù)的小區(qū)。
[0020]優(yōu)選的，所述干擾類型為B時，采用兩種協(xié)調(diào)方法包括:多跳方式和暫時扣除交叉頻段方式，所述多跳方式包括如下步驟:
[0021]步驟3-1-1、最邊緣用戶和次邊緣用戶根據(jù)無線傳輸環(huán)境進(jìn)行多跳傳輸連接協(xié)商，兩者根據(jù)協(xié)商結(jié)果調(diào)整使用頻段參數(shù)、數(shù)據(jù)調(diào)制類型參數(shù)和發(fā)射功率參數(shù)，
[0022]步驟3-1-2、兩者之間建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸通道；
[0023]步驟3-1-3、最邊緣用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)給次邊緣用戶，通過次邊緣用戶傳輸數(shù)據(jù)給所述RRU ；
[0024]所述暫時扣除交叉頻段方式包括如下步驟:
[0025]步驟3-2-1、所述BBU根據(jù)所述業(yè)務(wù)終端上報的信道質(zhì)量測量結(jié)果判斷產(chǎn)生干擾的頻段范圍，即交叉頻段；
[0026]步驟3-2-2、根據(jù)小區(qū)帶寬速率要求高低設(shè)置優(yōu)先級的高低，所述BBU查看產(chǎn)生頻段干擾的兩個業(yè)務(wù)終端的優(yōu)先級；
[0027]步驟3-2-3、暫時停用優(yōu)先級低的小區(qū)交叉頻段使用權(quán)，滿足優(yōu)先級高的業(yè)務(wù)終端的頻段使用。
[0028]優(yōu)選的，所述干擾類型為D時，對應(yīng)的干擾協(xié)調(diào)方法為:所述BBU優(yōu)先分配可用頻段給高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端所屬小區(qū)，另一小區(qū)的業(yè)務(wù)終端靈活選擇所述高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端未使用的頻段進(jìn)行使用。
[0029]優(yōu)選的，所述干擾產(chǎn)生的原因若為兩個相鄰小區(qū)覆蓋交叉區(qū)域出現(xiàn)了分時傳輸干擾，則利用電力業(yè)務(wù)傳輸特性，結(jié)合空間和時間資源，在某一時段編號為奇數(shù)的RRU進(jìn)行傳輸，在下一時段編號為偶數(shù)的RRU進(jìn)行傳輸。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0031]本發(fā)明所提出的干擾協(xié)調(diào)方法是基于資源和業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)方式，一方面可充分利用空間、時間、頻率等資源，提高資源利用率，另外一方面，利用了電力業(yè)務(wù)的周期性傳輸特點(diǎn)，通過調(diào)整業(yè)務(wù)周期等方式，可進(jìn)一步降低小區(qū)間干擾。
[0032]本發(fā)明所提的干擾協(xié)調(diào)方法中的頻率子集劃分采用了動態(tài)的劃分方式，一方面，可根據(jù)業(yè)務(wù)使用情況，及時調(diào)整頻率，提高頻率利用率，另一方面，可及時調(diào)整受干擾較大的頻段，保證通信信道質(zhì)量。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明提供的一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]圖2是本發(fā)明提供的一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0036]如圖1所示，一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括基站和業(yè)務(wù)終端，基站采用分布式基站方式部署，包括中心單元BBU和若干遠(yuǎn)端RRU，BBU放置在變電站內(nèi)，RRU放置在輸電桿塔上，兩者之間通過電力特種光纜連接，RRU之間采集級聯(lián)的方式連接，且使用透明傳輸?shù)姆绞絺鬏?，也即某RRU出現(xiàn)故障不會對其他RRU產(chǎn)生影響，RRU與業(yè)務(wù)終端之間通過申請的電力專用頻段連接，業(yè)務(wù)終端連接輸電線路上的各類傳感器，業(yè)務(wù)終端和傳感器之間可通過wif1、串口、網(wǎng)口等傳輸方式連接，且業(yè)務(wù)終端具有多跳功能，以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，每個RRU覆蓋的區(qū)域?yàn)橐粋€小區(qū)。
[0037]本發(fā)明所提到的小區(qū)間干擾，是指兩個相鄰RRU由于交叉覆蓋而產(chǎn)生的干擾，所交叉區(qū)域?qū)^(qū)域內(nèi)的用戶(業(yè)務(wù)終端)產(chǎn)生干擾。雖然常規(guī)條件下，電力輸電桿塔之間距離通常在300-400米左右，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、功率控制等手段，可以縮小或消除相鄰RRU間的干擾，但是為了提高整個網(wǎng)絡(luò)的魯棒性，相鄰小區(qū)要實(shí)現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，也即存在交叉。如圖1所示，圖中的RRUl出現(xiàn)問題，其邊緣的業(yè)務(wù)終端可以通過功率控制等手段連接到RRU2中，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。
[0038]現(xiàn)有的干擾協(xié)調(diào)方法中，有提前預(yù)留保護(hù)頻段的方式來降低干擾，而且電力業(yè)務(wù)位置固定、數(shù)據(jù)量較固定，也可以采用預(yù)留頻段的方式。但是，無線環(huán)境是動態(tài)變化的，不同時段不同位置，頻率衰落是不同的，干擾也是不同的，為提高靈活性，頻率分配應(yīng)該是動態(tài)調(diào)整的，而且固定分配不利于提高頻譜資源利用率，這對電力行業(yè)本身就缺少頻率資源是個挑戰(zhàn)。
[0039]結(jié)合電力特點(diǎn)，本發(fā)明提出的干擾協(xié)調(diào)是基于資源和業(yè)務(wù)的干擾協(xié)調(diào)，所述的可利用資源包括空間資源、時間資源和頻率資源，所述的可利用的業(yè)務(wù)特性主要指電力特有業(yè)務(wù)特性，包括業(yè)務(wù)周期、業(yè)務(wù)帶寬、業(yè)務(wù)QoS等。
[0040]如圖2所示，一種面向電力輸電場景的4G專網(wǎng)小區(qū)干擾協(xié)調(diào)方法，所述方法包括如下步驟:
[0041](1)4G專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的基站對可用頻率資源進(jìn)行分集初始化；
[0042](2)所述基站獲取與業(yè)務(wù)終端之間的通信信道的信道狀況，分析干擾產(chǎn)生的原因和干擾的類型；