[發明專利]利用三維統計信道信息的異構網絡干擾協調方法

有效

• 申請號: 201710052439.2
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106792734B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 李瀟;李朝松;王聞今;高西奇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W16/18;H04W52/22;H04W52/24;H04W52/26;H04W52/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

本發明公開了一種利用三維統計信道信息的異構網絡下行干擾協調方法，異構網絡中宏蜂窩基站覆蓋范圍內存在若干低功率無線接入節點共享頻譜資源，宏蜂窩基站采用均勻平面天線陣，宏蜂窩基站利用已知的統計信道信息按照先依次對各低功率接入節點進行宏蜂窩干擾協調再依次對各低功率接入節點進行低功率接入節點干擾協調的步驟，或按照先依次對各低功率接入節點進行低功率接入節點干擾協調再依次對各低功率接入節點進行宏蜂窩干擾協調的步驟進行干擾協調；干擾協調完畢后，宏蜂窩基站僅對其服務用戶集合中剩余的用戶進行服務。本發明具有所需信道信息量小，計算復雜度低的優點，可靈活設置不同門限滿足不同的用戶服務質量，有效降低異構網絡層間干擾。

技術領域

本發明涉及一種在宏蜂窩基站使用均勻平面天線陣的異構網絡下行傳輸系統，尤其涉及一種利用統計信道信息的異構網絡干擾協調方法。

背景技術

隨著現代信息社會的發展，各類智能移動終端數量的急劇增長，對無線通信系統的傳輸速率提出了更高的要求。小區分裂是一種傳統、直接且有效的提高網絡容量的方法。該方法將小區面積縮小并增加新的小區基站，縮短了基站與用戶的距離，增大了小區密度。然而，使用宏蜂窩基站進行網絡擴展成本高且受到空間限制。如果將具有較低功率的小型化基站(Small Cell)部署在傳統宏蜂窩基站的覆蓋范圍之下，組成具有不同接入節點的異構網絡將能夠有效地解決上述矛盾。Small Cell作為宏蜂窩基站的有效補充，縮短了網絡與用戶的距離，使得利用高頻段進行無線通信成為可能，同時由于采用同頻部署的方式也增加了無線資源的復用率。同時小型化體積的特點使得Small Cell能夠靈活部署在業務量需求比較集中的熱點區域，實現提升網絡容量和覆蓋范圍的效果。在基站部署成百甚至上千根天線的大規模MIMO(multiple-input multiple-output)是另一種提高網絡傳輸速率和覆蓋的有效方法。大規模MIMO的空間分辨率與現有MIMO相比顯著增強，能深度挖掘空間維度資源，使得網絡中的多個用戶可以在同一時頻資源上利用大規模MIMO提供的空間自由度與基站同時進行通信，從而在不需要增加帶寬的條件下大幅度提高頻譜效率。此外，大規模MIMO可大幅降低發射功率，通過低成本、低功耗的器件實現，真正實現綠色通信。

大規模MIMO和異構網絡能夠大幅提升無線通信頻譜效率和功率效率，被認為是構建未來高效能綠色移動通信系統的關鍵技術。然而，在實際應用中，大規模MIMO無線通信面臨著眾多挑戰，其中之一就是基站所能配置的天線數量受到基站空間以及載波頻率的影響。為了克服有限的空間對大規模MIMO無線通信系統的限制，并進一步挖掘利用垂直維度空間資源，近年來人們提出了在基站配置二維網格排列的大規模天線陣列，稱為3D-MIMO。信道信息的獲取是大規模MIMO面臨的另一個挑戰。現有大規模MIMO傳輸方案大都是通過上行鏈路正交導頻和TDD系統上下行信道互易性，基站獲得多用戶上下行信道參數估值，并以此實施上行接收處理和下行預編碼傳輸。然而，這一方案難以適應中高速移動通信場景及FDD系統。信道的統計狀態信息在相當一段時間內是近似不變的，其精確度相對較高，利用統計信道狀態信息的傳輸方案具有實現簡單、反饋量小、魯棒性強、能夠同時適用于TDD和FDD系統的優點，是克服信道信息獲取問題的有效方法。此外，Small Cell的引入在獲得傳輸速率增益的同時，也帶來了異構網絡中跨層干擾的問題。當異構網絡中為了增加網絡的吞吐量和網絡的服務質量，不斷地增加Small Cell的部署密度時，這一問題會更加嚴重也會使得當網絡處于低負載階段時造成多余的能源消耗。因此，針對宏蜂窩基站使用均勻平面天線陣的異構網絡下行傳輸系統，探索利用統計信道狀態信息的干擾協調方法，對構建實用的大規模MIMO異構網絡具有重要的理論價值和實際意義。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，本發明為宏蜂窩基站使用均勻平面天線陣的異構網絡下行傳輸系統提供一種利用三維統計信道信息的干擾協調方法，能夠根據統計信道信息衡量層間干擾，將干擾較大的宏蜂窩用戶卸載至低功率接入節點或從宏蜂窩服務用戶集合中刪除，將干擾較大的低功率接入節點功率降低或設置為休眠狀態，以較低的復雜度降低層間干擾、提高邊緣用戶速率。