[发明专利]异构网络干扰消除方法及干扰消除装置

说明书

技术领域

本发明各实施例涉及异构网络技术领域，尤其涉及一种异构网络干扰消除方法及干扰消除装置。

背景技术

为了满足当今无线通信迅速增长的数据速率和更高覆盖质量的需求并显著提升网络性能，3GPP在LTE-Advanced的标准化中提出了异构网络（HeterogeneousNetwork，HetNet）技术。异构网络混合部署宏基站（Macro-BS）、射频拉远（RRH）以及各种低功率小型基站节点，如微微基站（PicoBS）、家庭基站（FemtoBS）和中继（Relay）等（如图1所示，这些小型基站在本申请中统称为微基站）。这些微基站可以由运营商部署或者用户自行部署，与宏基站共享同一段频谱，目的在于减轻宏蜂窝的负载，改善室内覆盖和小区边缘用户的性能，通过空间复用来提高单位区域内的频谱效率。同时，无线信号的接收质量也随着发射机和接收机之间距离的减小而得到了增强。异构网络技术可以大大提高覆盖区域内的频谱空间复用率，从而为用户提供更高的数据传输速率。

在由微基站引入而形成的双层无线异构网络中，宏基站和微基站之间的干扰是阻碍微基站被推广和普及的一大障碍。宏基站和微基站之间的干扰分为同步干扰及异步干扰。同步干扰指宏基站与宏用户之间、微基站与微用户之间在同一时刻同时处于上行或下行状态时（即同步状态下）产生的干扰。异步干扰主要指宏基站与宏用户、微基站与微用户之间分别处于不同的上下行状态时（即异步状态下）产生的干扰。

以TD-LTE系统为例，它采用时分双工（TimeDivisionDuplex， TDD）为主要工作方式。3GPP协议规定了7种不同的上下行和特殊子帧的配置，TD-LTE系统可以采用其中任何一种配置组合以适应不同的上下行业务需求。一种典型的帧格式如图2（a）所示，其中，D表示下行子帧，U表示上行子帧，S表示特殊子帧。对于此种结构，尽管在时分双工模式下，在单一系统的一个帧结构中可以根据需求灵活调整上下行的子帧数目，对不对称的业务提供支持，但在整个异构网络中，宏基站与宏用户、微基站与微用户之间仍必须严格同步。从这一点上看，这种工作模式并不利于整体异构网络的上下行结构部署，会带来整体资源利用率低下、上下行结构配置不灵活、不能满足即时上下行流量需求、信息传输时间延长等问题。

如图2（b）所示，为异步状态下的帧结构，宏基站和微基站可以各自按自身需求和具体情况任意选择上行传输或下行传输，动态配置调整帧结构，具有较强的即时性，使整个系统的灵活度与资源利用率得到大幅度提升。因此，从优化整体网络性能以及上下行配置灵活度方面看，与同步干扰的消除相比，异步干扰的消除对系统时频资源的利用率的提高具有更现实的意义。3GPP在eIMTA（Further EnhancementstoLTETDDforDL-ULInterferenceManagementand TrafficAdaptation）方面的提案就从干扰管理和流量适应的角度提出了消除异步干扰的愿景，目的就是为了根据异构网络整体需求动态配置上下行帧结构，提升异构网络的灵活度与资源利用率。

为了有效解决特定的异构场景下小区间的同步干扰问题，3GPP会议讨论并提出了增强型小区间干扰协调技术(elCIC-enhanced Inter-CellInterferenceCoordination)，大体可以分为功率控制、频域增强型小区间干扰协调、时域增强型小区间干扰协调三类技术方法，这三种方法虽然能够降低干扰，但会影响全网的吞吐量。尤其在异步状态下，小区间干扰存在新的场景，上述方案并不适用。如图3所示，由于上下行帧在时间上不同步，假设微基站BS_Pico正在接收来自微用 户A的上行信号，而此时宏基站BS_Macro可能正在发射到宏用户B的下行信号。此时微基站BS_Pico就会很容易把来自宏基站BS_Macro的信号也当成是来自微用户A的信号，从而存在强干扰。