具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了克服现有技术的上述问题，本发明实施例提供一种用于5G超密集组网的频率复用方法及装置，其发明构思是，对超密集组网小区进行分簇，并以簇为单位采用不同的频率复用方案，以较低系统复杂度解决网络结构和业务量变化时频谱效率下降问题，对网络的影响范围较小，能够同时兼顾容量和干扰，达到最优的网络性能。

图1为根据本发明实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：步骤S101、将各目标小区进行分簇。

具体地，可以采用通常的基于网络的分簇方法或任一种基于用户的分簇方法，将各目标小区分为多个簇。每一簇内包括多个目标小区。

上述各目标小区，可以为同一宏基站下的部分或全部小区。

例如，可以通过一下步骤实现对各目标小区的分簇：

对于每一目标小区，确定该目标小区的各干扰小区，并获取每一干扰小区对该目标小区的干扰程度大小，形成干扰小区列表；

可以通过通常的分簇方法，根据各目标小区的干扰小区列表，对各目标小区进行分簇。

步骤S102、对于每一簇内的各目标小区，根据簇的干扰水平，确定簇内的各目标小区的频率复用方案。

具体地，对于通过分簇获得的每一簇，可以获取该簇内的各目标小区之间的干扰水平，作为该簇的干扰水平。

根据簇的干扰水平的高低，分别确定每一簇内的各目标小区的频率复用方案。

确定每一簇内的各目标小区的频率复用方案，可以根据“四色定理”和/或“五色定理”，采用通常的频率复用方法，实现每一簇内的所有邻小区异频的频率分配。

由于5G超密集组网时覆盖范围小，网络结构与干扰水平对周边环境的变化较敏感，需要改变5G网络结构或者频率复用方案来适应新的变化。分簇能够将网络的改变局限在尽可能小的范围内，不但运营商的工作量较小，而且能避免对大范围网络造成影响。

本发明实施例通过小区分簇，并根据每一簇的干扰水平，确定簇内的各目标小区的频率复用方案，能降低资源管理和干扰管理的复杂度，能解决网络结构和业务量变化时频谱效率下降问题，能减少对5G网络的影响。

基于上述各实施例的内容，根据簇的干扰水平，确定簇内的各目标小区的频率复用方案的具体步骤包括：获取簇的干扰水平，根据簇的干扰水平，确定簇的频率复用系数。

其中，簇的频率复用系数大于或等于3。

具体地，对于通过分簇获得的每一簇，可以获取该簇内的各目标小区之间的干扰水平，作为该簇的干扰水平。

簇的干扰水平较低或较高，可以基于预设的判断条件进行判断获得。

根据每一簇的干扰水平的不同，确定相应的频率复用系数，以采用不同的频率复用方案，获得最优的网络性能。

由于不同区域的目标小区间干扰水平不同，因此在干扰水平较低或可控的区域，即对于干扰水平较低的簇，采用较小的频率复用系数，以尽可能提高频谱效率；在干扰水平较高的区域，即对于干扰水平较高的簇，采用较大的频率复用系数，以尽可能增大同频小区的隔离距离，降低干扰水平。

根据簇的频率复用系数，确定簇内的各目标小区的频率复用方案。

具体地，5G超密集组网时，Small Cell(微小区，具体指目标小区)很难保持理想的六边形蜂窝结构，若频率复用系数固定为3，无法实现所有邻小区异频，从而导致干扰水平较高。

此时可以采用复用系数>3的频率复用方案。

5G的频率复用方案共有N(N≥3)种，分别记为FR₁、FR₂、……FR_N。频率复用方案FRn(1≤n≤N)即为频率复用系数为n的频率复用方案。

可以根据“四色定理”和/或“五色定理”，采用通常的频率复用方法，基于每一簇的频率复用系数，确定每一簇内的各目标小区的频率复用方案。

本发明实施例通过获取簇的干扰水平，根据簇的干扰水平，确定簇的频率复用系数，根据簇的频率复用系数，确定簇内的各目标小区的频率复用方案，能降低资源管理和干扰管理的复杂度，能解决网络结构和业务量变化时频谱效率下降问题，能减少对5G网络的影响。并且，采用频率复用系数大于3的频率复用方式，能解决5G超密集组网时蜂窝结构不规则引起的干扰问题，降低频率复用的干扰。

基于上述各实施例的内容，根据簇的频率复用系数，确定簇内的各目标小区的频率复用方案的具体步骤包括：根据簇的频率复用系数，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配。

具体地，根据簇的频率复用系数n，将5G系统的工作频段划分成n部分，分别记为F₁、F₂、……F_n，整个工作频段记为F₀。

基于上述工作频段的划分，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配，实现每一簇内的目标小区与该目标小区的邻小区的频率互为异频。

本发明实施例根据簇的频率复用系数，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配，实现基于分簇的频率复用，能减少对5G网络的影响。

基于上述各实施例的内容，根据簇的频率复用系数，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配的具体步骤包括：根据簇的频率复用系数，确定簇内的每一目标小区的边缘用户和中心用户使用的频率。

其中，各目标小区的边缘用户使用的频率异频。

可以理解的是，对于每一小区，该小区的用户可以被分为边缘用户和中心用户。

具体地，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配时，为了减少小区之间的干扰，将各小区的边缘用户使用的频率确定为不同的频率。

对于簇内的每一目标小区，可以根据该目标小区的边缘用户使用的频率，确定该目标小区的中心用户使用的频率。

本发明实施例根据簇的频率复用系数，对簇内的各目标小区进行邻小区异频的频率分配，实现基于分簇的频率复用，能减少对5G网络的影响。

基于上述各实施例的内容，根据簇的频率复用系数，确定簇内的每一目标小区的边缘用户和中心用户使用的频率的具体步骤包括：根据簇的频率复用系数，为簇内的每一目标小区分配一段频率，确定为目标小区的边缘用户使用的频率，使得各目标小区的边缘用户使用的频率异频。

具体地，对于频率复用系数n的簇，5G系统的工作频段可以被划分成n部分，分别记为F₁、F₂、……F_n，整个工作频段记为F₀。

该簇内的每一目标小区的边缘用户可以使用F_i(1≤i≤n)，不同目标小区边缘用户使用的频率异频(n≥3的场景)。

对于簇内的每一目标小区，将全工作频段中除去目标小区的边缘用户使用的频率之外的频率，确定为中心用户使用的频率。

相应地，该目标小区的中心用户可以使用Fo-F_i。

图2为根据本发明实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用方法中频率复用方式的示意图。图2表出了某一分簇内各目标小区的边缘用户和中心用户使用的频率。图2中，高度较高的柱状部分为目标小区的边缘用户使用的频率，高度较低的柱状部分为目标小区的中心用户使用的频率。

需要说明的是，频率复用系数较大时，可能出现频率选择性衰落的现象。为了避免频率选择性衰落的现象，可以采用正交频分复用(OFDM)方式。

正交频分复用的优势之一是能够对抗频率选择性衰落。当频率复用系数较大时，用于小区边缘的频段较窄，对抗频率选择性衰落的能力大大降低，因此可以将每个小区用于边缘的频段以更小的粒度分散到整个工作频段。

原来频率复用方式FRn中用于小区边缘的Fi(1≤i≤n)在整个工作频段内分散成m部分，记为Fi＝(f_i1,f_i2,......f_im)，则用于小区边缘的频段表达为：

其中，f_ij(1≤i≤n，1≤j≤m)间相互正交。

f_ij(1≤i≤n，1≤j≤m)间相互正交，从而形成正交频分复用。

图3为根据本发明实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用方法中频率复用方式的示意图。图3表出了正交频分复用方式下某一分簇内各目标小区的边缘用户和中心用户使用的频率。图3中，高度较高的各柱状部分为目标小区的边缘用户使用的频率，高度较低的柱状部分为目标小区的中心用户使用的频率。

由于每个目标小区用于边缘的频率资源分散在整个工作频段，因此通过RB(Resource Block，资源块)资源调度可以有效对抗可能的频率选择性衰落。

本发明实施例根据簇的频率复用系数，确定簇内的各目标小区的频率复用方案，能降低资源管理和干扰管理的复杂度，能解决网络结构和业务量变化时频谱效率下降问题，能减少对5G网络的影响。

基于上述各实施例的内容，根据簇的频率复用系数，确定簇内的每一目标小区的边缘用户和中心用户使用的频率之后还包括：对于簇内的每一目标小区，确定目标小区的边缘用户和中心用户。

具体地，对于簇内的每一目标小区，可以根据该目标小区的各用户的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)或SINR(Signal toInterference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)等指标，确定该目标小区的边缘用户和中心用户。

对目标小区的中心用户以预设功率发射信号，并对目标小区的边缘用户以预设功率的整数倍发射信号。

具体地，基站对小区中心的UE(User Equipment，用户设备)采取较低的功率Po发射，对于小区边缘的UE采取高功率ρPo(ρ≥1，ρ＝1仅限于复用系数为1的场景)发射。

需要说明的是，UE与用户一一对应。

本发明实施例通过目标小区的中心用户采取预设功率发射信号，对边缘用户采取整数倍于预设功率的功率发射信号，能降低目标小区内中心用户与边缘用户之间的干扰。

基于上述各实施例的内容，确定目标小区的边缘用户和中心用户的具体步骤包括：对于目标小区的每一用户，根据用户的信号与干扰加噪声比是否大于预设的信噪比阈值，确定用户为中心用户或边缘用户。

可以理解的是，如何设置小区边缘用户和中心用户的选择门限，对干扰协调算法的性能产生重大的影响。

具体地，对于目标小区的每一用户，可以SINR为门限进行小区边缘用户和中心用户的划分。即当SINR≥SINR_Threshhoud时，该用户被划分为中心用户，当SINR≤SINR_Threshhoud时，该用户被划分为边缘用户。

其中，SINR表示用户的信号与干扰加噪声比；SINR_Threshhoud表示预设的信噪比阈值。

由于SINR与信号功率、干扰情况、小区负载情况等多项因素相关，因此使用SINR判决边缘用户和中心用户不容易造成乒乓效应，避免以信号电平为选择门限在过渡区的乒乓效应。

相应地，获取簇的干扰水平，根据簇的干扰水平，确定簇的频率复用系数的具体步骤包括：根据当前簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，以及预设的持续时间，确定簇的干扰水平为高或低。

具体地，以SINR为用户选择门限，易于判别小区干扰水平：当簇内各目标小区的边缘用户总数占簇内全部用户的比例超过门限α(0≤α≤1)且持续一段时间T时，则认为簇内干扰水平为高；当簇内各目标小区的边缘用户总数占簇内全部用户的比例低于门限β(0≤β≤1)且持续一段时间T时，则认为簇内干扰水平为低。其中，α为第一比例阈值，β第二比例阈值，第一比例阈值大于第二比例阈值；T为预设的持续时间。

α、β和T的具体取值可以根据实际情况预先确定，本发明实施例对其具体取值不作限制。

需要说明的是，SINR可以在不同的时刻进行动态获取，因此，簇内的各目标小区的边缘用户总数和簇内总用户数也是动态获取的，本次获得的簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，为当前簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例。

若簇的干扰水平为高，则将簇的原频率复用系数加上预设的第一数值，作为簇的频率复用系数。

具体地，对于某一簇，该簇的干扰水平为高时，可以采用“原频率复用系数+m”(m≥1)的频率复用方式。即将原频率复用系数+m确定为簇的频率复用系数。

原复用系数，指基于上一次获得的簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，确定的频率复用系数。

原频率复用系数+m，为基于本次获得的簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，确定的簇的频率复用系数。

若簇的干扰水平为低，则将簇的原频率复用系数减去预设的第二数值，作为簇的频率复用系数。

具体地，对于某一簇，该簇的干扰水平为高时，可以采用“原频率复用系数-k”(k≥1)的频率复用方式。即将原频率复用系数-k确定为簇的频率复用系数。

原复用系数，指基于上一次获得的簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，确定的频率复用系数。

原频率复用系数-k，为基于本次获得的簇内的各目标小区的边缘用户总数占总用户数的比例，确定的簇的频率复用系数。

簇内频率复用方式的更改可以在业务量较低的时段(如凌晨)或者网络结构发生变化时(如新建或拆除基站)进行。

本发明实施例根据用户的信号与干扰加噪声比是否大于预设的信噪比阈值，确定用户为中心用户或边缘用户，能大大降低乒乓效应。

图4为根据本发明实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用装置的结构示意图。基于上述各实施例的内容，如图4所示，该装置包括分簇模块401和复用模块402，其中：

分簇模块401，用于将各目标小区进行分簇；

复用模块402，用于对于每一簇内的各目标小区，根据簇的干扰水平，确定簇内的各目标小区的频率复用方案。

具体地，分簇模块401与复用模块402电连接。

分簇模块401可以采用通常的基于网络的分簇方法或任一种基于用户的分簇方法，将各目标小区分为多个簇。每一簇内包括多个目标小区。

对于通过分簇获得的每一簇，复用模块402可以获取该簇内的各目标小区之间的干扰水平，作为该簇的干扰水平；根据簇的干扰水平的高低，分别确定每一簇内的各目标小区的频率复用方案。

本发明实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用装置，用于执行本发明上述各实施例提供的用于5G超密集组网的频率复用方法，该用于5G超密集组网的频率复用装置包括的各模块实现相应功能的具体方法和流程详见上述用于5G超密集组网的频率复用方法的实施例，此处不再赘述。

该用于5G超密集组网的频率复用装置用于前述各实施例的用于5G超密集组网的频率复用方法。因此，在前述各实施例中的用于5G超密集组网的频率复用方法中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各执行模块的理解。

本发明实施例通过小区分簇，并根据每一簇的干扰水平，确定簇内的各目标小区的频率复用方案，能降低资源管理和干扰管理的复杂度，能解决网络结构和业务量变化时频谱效率下降问题，能减少对5G网络的影响。

图5为根据本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。基于上述实施例的内容，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和总线503；其中，处理器501和存储器502通过总线503完成相互间的通信；处理器501用于调用存储在存储器502中并可在处理器501上运行的计算机程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的用于5G超密集组网的频率复用方法，例如包括：将各目标小区进行分簇；对于每一簇内的各目标小区，根据簇的干扰水平，确定簇内的各所述目标小区的频率复用方案。

本发明另一实施例公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的用于5G超密集组网的频率复用方法，例如包括：将各目标小区进行分簇；对于每一簇内的各目标小区，根据簇的干扰水平，确定簇内的各所述目标小区的频率复用方案。

此外，上述的存储器502中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明另一实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的用于5G超密集组网的频率复用方法，例如包括：将各目标小区进行分簇；对于每一簇内的各目标小区，根据簇的干扰水平，确定簇内的各所述目标小区的频率复用方案。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。