无线通信系统中执行干扰协调的方法和设备技术方案

本发明专利技术提供了一种在无线通信系统中执行干扰协调的方法和设备。所述无线通信系统包括复数个用户终端，所述方法包括：根据从所述用户终端获取的信息来确定由所述用户终端发送的信号的到达角，以及根据所述用户终端的信号的到达角来选择需要服务的用户终端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在无线通信系统中执行干扰协调的方法和设备，更具体地，涉及一种估计用户终端发送信号的到达角，并且使用该到达角来进行干扰协调的方法和设备。
技术介绍
为了适应移动数据流量的快速增长，小基站的部署是未来无线通信发展的趋势。小基站能够有助于更高效地管理和使用现有的无线频谱资源。与宏基站相比，小基站的覆盖区域更小，频谱的空间利用率更高，布局也更灵活。未来在每个宏基站的覆盖区域内可能存在很多个由小基站服务的小小区。随着小基站数量的增加，在特定小基站覆盖区域内将不仅存在着多个服务用户，还可能存在着不是由本小基站服务的多个干扰用户，干扰用户可能是其它小基站服务的用户，也可能是宏基站服务的用户。如果将小基站的覆盖区域内的所有用户分为服务用户集和干扰用户集，那么每个集都可能包含多个用户。干扰用户集是需要抑制其信号的集合，而服务用户集是希望能够保持其信号的集合，并且希望在服务用户集中实现不会相互影响的多用户通信。因此，小基站之间以及小基站与宏基站之间的干扰协调对于整个无线网络的管理有着极其重要的影响。干扰协调技术主要是通过协调不同基站之间使用不同的通信资源，尽量减小相邻小区之间的干扰。现有的技术主要是从以下三个方面进行考虑：频域、时域和功率控制。从频域角度来说，主要是使相邻小区使用彼此正交的频谱资源，对小区中心和小区边缘的用户分配不同的频率复用集，从而改善小区边缘用户的通信性能，或是在正交调制技术的基础上合理地复用正交的子载波资源。从时域角度来说，主要是进行子帧管理，使得干扰用户在某些子帧内负载受限或是完全不负载，从而保护服务用户在这些子帧内的可靠通信。功率控制技术通过牺牲部分吞吐量性能来提高通信的质量，例如通过减小干扰基站的发射功率，来保证被干扰用户的通信性能。这三方面的技术虽然有助于降低干扰，但在一定程度上牺牲了系统其它方面的性能。另一方面，智能天线系统致力于空间资源的开发。通过部署天线阵列，可以通过调节各阵元的加权系数来改变阵列的方向图，使波束总是指向用户信号的到达方向DOA(Direction of Arrival)，而零点对准干扰信号，从而实现波束自动跟随用户信号。该技术提高了天线的增益和信噪比，从而能够在相同频域、相同时隙和相同码组的条件下实现用户量的扩展，是一条解决目前频域资源匮乏、提高通信容量的有效途径。常规的到达角估计技术包括子空间类到达角估计算法，典型算法例如MUSIC和ESPRIT。然而，这些算法仅能估计到达天线阵列的所有信号的到达角，而不能得到每个具体用户终端的信号所对应的到达角，因此基站在下行链路传输时不能很好地避免对其他用户终端的干扰。因此，针对部署有大量小基站的未来无线通信系统，对多小区多用户多干扰环境下的干扰协调和多用户通信提出了要求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种在通信系统中处理干扰协调的方法，所述通信系统包括复数个用户终端，所述方法包括：根据从所述用户终端获取的信息来确定由所述用户终端发送的信号的到达角，以及根据所述用户终端的信号的到达角来选择需要服务的用户终端。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在基站侧在上行链路中接收信号的方法，包括：确定基站覆盖区域内的服务终端和干扰终端中的每一个终端的信号的到达角；在智能天线层，基于所述服务终端的信号的到达角来初始恢复所述服务终端的信号；以及在多输入多输出(MIMO)层，基于所述初始恢复信号再次恢复服务终端的信号。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在基站侧在下行链路中发送信号的方法，包括：确定基站覆盖区域内的服务终端和干扰终端中的每一个终端的信号的到达角；基于确定的服务终端的信号的到达角来确定用于服务终端的发射权矢量；通过使用所确定的发射权矢量对用于服务终端的信号进行加权，来发射用于服务终端的信号。根据本专利技术的又一方面，提供了一种通信系统中的基站，所述通信系统包括复数个用户终端，所述基站包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：根据从用户终端获取的信息来确定由用户终端发送的信号的到达角，以及根据用户终端的信号的到达角来选择需要服务的用户终端。所述一个或多个处理器进一步被配置为：在智能天线层，基于服务终端的信号的到达角来初始恢复服务终端的信号；以及在多输入多输出(MIMO)层，基于所述初始恢复信号再次恢复服务终端的信号。所述一个或多个处理器进一步被配置为：基于确定的服务终端的信号的到达角来确定用于服务终端的发射权矢量；以及使用所确定的发射权矢量对用于服务终端的信号进行加权。附图说明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述来更好地理解本专利技术，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中：图1是示出了部署有大量小基站的无线通信系统的示意图；图2-4示出了在无线通信系统中存在干扰的场景；图5示意性地示出了用户终端发送的信号的帧结构；图6示意地示出了在上行链路传输中智能天线层与MIMO层的处理；图7示意地示出了在下行链路传输中智能天线层与MIMO层的处理；图8示出了根据本专利技术一个实施方式的上行链路传输的信令交互流程；图9示出了根据本专利技术另一实施方式的上行链路传输的信令交互流程；图10示出了根据本专利技术的下行链路传输的信令交互流程；以及图11是示出了计算机硬件的示例配置的框图。具体实施方式空域干扰抑制技术作为一种能够有效对抗干扰，且不牺牲系统性能的技术手段，近几年也被广泛研究用于小区间的干扰协调。这种技术的思想是针对干扰用户与服务用户在空间上的差异来实现抑制干扰的目的，其通常基于多输入多输出(MIMO)技术来实现。在MIMO系统中，空分复用和波束成形是实现多用户通信的两种技术手段，通过联合这两种手段可以实现更好的干扰抑制，降低系统结构的复杂度，这也是近年来研究MIMO系
统的一个趋势。此外，对于在基站侧部署大规模天线也有了一定的研究。在时分双工系统中，在相干时间之内，上、下行链路的信道特性具有互易性，因此基站可以利用上行链路信道信息来估计信道状态，并且利用估计的信道状态来进行用于下行链路传输的预编码。在频分双工系统中，上、下行链路的信道特性不具有互易性，用户终端需要根据基站发送的导频信息来估计下行链路信道状态信息并反馈给基站，基站根据反馈的信道状态信息来进行预编码处理。随着基站侧天线数量的增加，用于估计下行链路信道状态信息的导频开销会线性增加，并且用户终端反馈的信息量也会线性增加。图1示意性地示出了本专利技术所适用的无线通信系统，该系统包括宏基站100，位于宏基站100的覆盖区域内的多个小基站210－250以及多个用户终端300。如图所示，用户终端300可以包括由宏基站100服务的用户终端以及由小基站210－250服务的用户终端。此外，用户终端300可以包括各种便携式移动通信终端，诸如移动电话、笔记本电脑等。图中的深色箭头示出了宏基站或每个小基站与其服务的用户终端之间的通信链路，浅色(空心)箭头示出了宏基站或每个小基站与不属于其服务用户终端的其它用户终端之间互为干扰的通信链路。相比宏基站100数公里的覆盖区域以及较高的发射功率，小基站210－本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通信系统中处理干扰协调的方法，所述通信系统包括复数个用户终端，所述方法包括：根据从所述用户终端获取的信息来确定由所述用户终端发送的信号的到达角；以及根据所述用户终端的信号的到达角来选择需要服务的用户终端。

【技术特征摘要】
1.一种在通信系统中处理干扰协调的方法，所述通信系统包括复数个用户终端，所述方法包括：根据从所述用户终端获取的信息来确定由所述用户终端发送的信号的到达角；以及根据所述用户终端的信号的到达角来选择需要服务的用户终端。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据从所述用户终端获取的信息来确定由所述用户终端发送的信号的到达角进一步包括：接收来自基站覆盖区域内至少一个用户终端的经扩展的信号，其中所述至少一个用户终端包括由所述基站服务的服务终端和由相邻基站服务的干扰终端；根据对接收到的所述经扩展的信号的解扩结果，确定接收到的每个经扩展的信号来自所述服务终端或所述干扰终端；以及使用接收到的所述经扩展的信号来确定所述至少一个用户终端中的每个用户终端的信号的到达角。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述服务终端和所述干扰终端中的每一个终端使用彼此正交的扩展码对其要发送的数据的一部分进行扩展，并且发送经扩展的信号。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述终端要发送的数据的一部分是所述终端要发送的数据的前L个符号。5.根据权利要求4所述的方法，其中，L大于或等于50。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述服务终端和所述干扰终端中的每一个终端使用扩展码对其产生的侦听参考信号进行扩展，并且发送经扩展的信号。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述服务终端使用相同的扩展码，并且所述服务终端产生的侦听参考信号彼此正交。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述服务终端使用的扩展码与所述干扰终端使用的扩展码彼此正交。9.一种用于在基站侧在上行链路中接收信号的方法，包括：根据权利要求2-8中任一项所述的方法来确定所述服务终端和所述干扰终端中的每一个终端的信号的到达角；在智能天线层，基于所述服务终端的信号的到达角来初始恢复所述服务终端的信号；以及在多输入多输出MIMO层，基于所述初始恢复信号再次恢复所述服务终端的信号。10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于所述服务终端的信号的到达角来初始恢复所述服务终端的信号包括：基于所述服务终端的信号的到达角来确定用于所述服务终端的接收权矢量，以及通过使用所述接收权矢量获得所述服务终端的初始恢复信号。11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述服务终端的信号的到达角来确定用于所述服务终端的接收权矢量包括：确定所述干扰终端发送的信号和噪声的协方差矩阵；通过确定的所述服务终端的信号的到达角来形成用于所述服务终端的上行链路导向矢量；以及使用所确定的协方差矩阵以及所形成的上行链路导向矢量来确定用于所述服务终端的所述接收权矢量。12.根据权利要求9所述的方法，还包括：在智能天线层，生成等效MIMO信道；以及在MIMO层，对等效MIMO信道进行噪声白化处理，并且对所述初始恢复信号进行白化处理。13.根据权利要求9所述的方法，其中，基于所述初始恢复信号再次恢复所述服务终端的信号包括：根据迫零算法或最小均方误差算法从所述初始恢复信号来恢复所述服务终端的信号。14.一种用于在基站侧在下行链路中发送信号的方法，包括：根据权利要求2-8中任一项所述的方法来确定所述服务终端和所述干扰终端中的每一个终端的信号的到达角；基于确定的所述服务终端的信号的到达角来确定用于所述服务终端的发射权矢量；以及通过使用所确定的发射权矢量对用于所述服务终端的信号进行加权，来发射用于所述服务终端的信号。15.根据权利要求14所述的方法，其中，基于确定的所述服务终端的信号的到达角来确定用于所述服务终端的发射权矢量包括：确定由所述基站发送至所述干扰终端的信号的协方差矩阵；通过确定的所述服务终端的信号的到达角来形成用于所述服务终端的下行链路导向矢量；以及使用所确定的协方差矩阵以及所形成的下行链路导向矢量来确定用于所述服务终端的所述发射权矢量。16.根据权利要求14所述的方法，通过使用所确定的发射权矢量对用于所述服务终端的信号进行加权来发射用于所述服务终端的信号包括：所述基站基于从所述服务终端反馈的信道大尺度衰落系数以及用于
\t所述服务终端的发射权矢量来获得预...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亮，张在琛，党建，于莹莹，秦伟微，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP