[發明專利]一種異構蜂窩網絡下行通信中的兩階段干擾對齊方法

有效

• 申請號: 201410479702.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104219703B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 王璽鈞;盛敏;劉國慶;張琰;李建東;韓維佳;焦萬果;李渝舟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及異構蜂窩網絡下行通信中的兩階段干擾對齊方法，可用于異構蜂窩網絡中的下行干擾管理。

背景技術

無線業務的快速發展使得無線通信網絡的擴容成為一個急需解決的問題。研究表明，通過在已有宏蜂窩小區內布設smallcell，例如relay，picocell，femtocell，可以經濟有效的提升網絡的容量。然而，由于smallcell與宏蜂窩復用相同的頻譜資源，這使得異構蜂窩網絡中的干擾問題非常嚴重。

由于smallcell的引入，使得異構蜂窩網絡中出現了兩種新型的干擾：層間干擾和層內干擾。層內干擾指異構蜂窩網絡中同一層次小區間的干擾，如picocell間的干擾；層間干擾指異構蜂窩網絡中不同層次小區間的干擾，如宏蜂窩與picocell之間的干擾。現有的干擾管理的方法主要是通過資源劃分的方法來實現。通過給相互干擾的小區分配正交的資源以達到干擾避免的目的。但這種方法不能實現全頻率復用，所以大大降低了頻譜的利用效率。

干擾對齊方法被認為是一種解決網絡干擾的有效方法。干擾對齊的基本思想是通過設計發送預編碼矩陣使得多個干擾信號對齊到同一子空間上從而使得其他子空間可以無干擾的傳輸。干擾對齊的方法可以有效的增加系統中并行傳輸的數據流數，從而增加系統的容量。由于異構蜂窩網絡中smallcell數目較多而基站及用戶設備的天線數目有限，如果要達到完美的干擾對齊，則只有較少的鏈路數目可以同時傳輸，從而限制了網絡的容量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種異構蜂窩網絡下行通信中的兩階段干擾對齊方法，通過充分利用異構蜂窩網絡的特性提出一種新的干擾對齊方法，以解決異構蜂窩網絡中的下行干擾問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種異構蜂窩網絡下行通信中的兩階段干擾對齊方法，包括如下步驟：

步驟1，宏基站選擇S個宏用戶進行服務，每個smallcell基站選擇一個用戶進行服務，其中S≤M₀，M₀為宏基站的天線數目；

步驟2，被選擇的用戶測量所有基站到自身的信道狀態信息(CSI)，并反饋給為自己服務的基站；

步驟3，每個smallcell基站將接收到的CSI信息發送給宏基站；

步驟4，將宏基站標記為0，宏基站選擇的S個宏用戶標記為{k₁，k₂，...，k_S}；由于每個smallcell基站只選擇一個用戶進行服務，因此用smallcell基站的編號來標記其所服務的用戶；同時，由于每個小區只有一個基站，因此smallcell基站的編號也用以標記smallcell；smallcell基站{1，2，...，L}組成一個小組A，smallcell基站{L+1，L+2，...，L+J}組成一個小組B，其中：

Δ＝M+N-(S+1)d，M為每個smallcell基站的發送天線數目，所有smallcell基站具有相同數目的發送天線；N為每個用戶的接收天線數目，網絡中所有用戶具有相同的接收天線數目；d為每個宏用戶及小組A中每個smallcell用戶所接收到的數據流的數目，即宏基站給每個宏用戶都發送d個數據流，小組A中每個smallcell基站也給其服務的用戶發送d個數據流；

步驟5，所述宏基站設計自身及所述小組A中的smallcell基站的發送預編碼矩陣；

步驟6，所述宏基站設計所述小組B中的smallcell基站的發送預編碼矩陣；

步驟7，宏基站將得到的各smallcell基站的發送預編碼矩陣及對應用戶的接收濾波器通過回程鏈路發送給相應的smallcell基站；

步驟8，宏基站與各smallcell基站將其用戶的接收濾波器發送給相應的用戶，并使用步驟5和6中得到的發送預編碼矩陣給各自服務的用戶發送數據；

步驟9，各用戶使用接收到的接收濾波器，以消除干擾并接收數據。

需要說明的是，步驟4中，所述小組A中的smallcell基站及所述小組B中的smallcell基站具有以下特性：

首先，所述小組A中的smallcell之間存在嚴重的干擾，即smallcell i(i∈{1，...，L})至少滿足以下條件中的一個：