[发明专利]一种无线通信系统中避免干扰的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统中避免干扰的方法及装置。

背景技术

CDMA（Code Division Multiple Access，宽带码分多址）系统属于干扰受限系统，网络的质量、容量和覆盖都与系统噪声有关。CDMA系统对上行比较敏感，如果上行干扰严重会造成基站（简称NodeB）上行覆盖的收缩，手机有用信号被噪声淹没而无法解调，通话质量、掉话率、ps业务等指标变差，甚至影响整个NodeB的用户。

CDMA系统中，用户使用相同的载波编码，经过编码之后，每个信号成为其他信号的干扰（噪声），因此每个信号都包含在由其他用户产生的宽带干扰背景中，所以说CDMA系统是一个自干扰系统，其他用户对本用户来说都是一种干扰。用户越多，基站越密，干扰越大。

为了提高上行用户的性能，减少高速率用户对其他用户的干扰，各个厂家纷纷提出了一些干扰避免的方法，例如TDMA技术，所谓的TDMA技术就是在时间上将各个用户分开，每个时间段只调度一个用户，这样各个用户之间就没有干扰，可以提高各个用户的性能，进而提高小区的吞吐率。但是该种方法在一段时间内只调度一个用户，当用户数比较多的时候，每个用户等待被调度的时间过长从而导致用户体验变差，另外还有一个问题就是在一段时间内只调度一个用户会造成带宽的浪费。那有没有一种方法能够从空间上避免这种用户间的干扰呢，不同的用户之间在空间域上是不是具有一定的关系呢？

要进行空间域的处理，必须对信号进行空间上的采样，双天线接收是最低要求的采样数目，双天线在不同空间位置的采样是比较常见的一种场景。目前的商用系统中也大多是双天线接收，所以这里我们先以双天线接收为例进行推导研究，对于更多天线的情况，原理类似，但是推导过程相对复杂一些。

假设用户A在两天线上的信道估计值Ha为[A1*exp(j*s1)，A2*exp(j*s2)]，用户B在两天线上的信道估计值Hb为[B1*exp(j*f1)，B2*exp(j*f2)]，则这两个用户的空间相关系数R为：

R＝[A1*exp(j*s1)*B1*exp(-j*f1)+A2*exp(j*s2)*B2*exp(-j*f2)]/[sqrt(A1*A1+A2*A2)*sqrt(B1*B1+B2*B2)]

这里的R是一个复数，其模值在0~1之间，即0＜＝|R|＜＝1。假设用户A和用户B同时发送信号，则NodeB接收到的信号为用户A的信号、用户B的信号和白噪声之和，R为用户A与用户B之间的空间相关系数，图1给出了不同相关性与用户A的BLER（Block Error Rate，误块率）之间的关系。从图中可以看出，R的模值越接近1，则用户B对用户A的干扰越严重；R的模值越接近0，用户B对用户A的干扰越小。故我们可以认为，如果R的模值接近1，则这两个用户基本同相，相互之间干扰很严重；如果R的模值接近0，则这两个用户接近正交，相互之间几乎没有干扰。

同理，对于N天线（N≥3）的情况，假设用户A在N天线上的信道估计值Ha为[A1*exp(j*s1),A2*exp(j*s2),...,An*exp(j*sn)]，用户B在N天线上的信道估计值Hb为[B1*exp(j*f1),B2*exp(j*f2),...,Bn*exp(j*fn)]，则这两个用户的空间相关系数R为：

R＝[A1*exp(j*s1)*B1*exp(-j*f1)+A2*exp(j*s2)*B2*exp(j*f2)+....+An*exp(j*sn)*Bn*exp(-j*fn)]/[sqrt(A1*A1+A2*A2+...+An*An)*sqrt(B1*B1+B2*B2+...+Bn*Bn)]

本发明就是利用用户之间的空间特性，提出了一种无线通信系统中避免干扰的方法，称之为SDM分组策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线通信系统中避免干扰的方法，在不增加硬件资源的情况下，通过对用户进行分组调度，尽量避免用户之间的干扰，提高上行用户的性能，进而提高小区的吞吐率，并且允许在同一时间内调度多个用户，以便能更好地解决TDMA技术中用户等待调度时间过长和带宽资源利用不充分的问题。

本发明的另一目的是提供了一种实现上述方法的装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种无线通信系统中避免干扰的方法，该系统包括多个用户和至少一个基站，其特征在于，包括由基站执行的以下步骤：

根据收到的多个用户信号，确定两两用户之间的空间特性；

根据空间特性对用户进行空分复用SDM分组；