[发明专利]一种基于基站间协作的上行干扰消除方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信与网络，尤其是涉及一种基于基站间协作的上行干扰消除方法。

背景技术

在3GPP LTE中，为了避免干扰，同一小区内部的用户被分配的时频资源块是相互正交的，但是为了提高频谱的利用率，每个小区可以使用相同的频率带宽又都是相同的，因此在LTE系统中，如图1所示，要特别考虑小区间的干扰，尤其是在小区边缘的用户，受到相邻小区同频资源的影响严重，使得整个系统在小区边缘的频谱利用率降低。

目前，为了解决LTE系统中的小区间干扰问题，主要采用小区间干扰随机化技术、小区间干扰协调/回避技术和小区间干扰消除技术。这三种技术都在一定程度上弱化和减小了干扰的影响，但是都存在一定的缺陷：

1)小区干扰随机化技术是指通过加扰、交织，跳频、扩频、动态调度等方式，使系统在时间和频率两个维度的干扰平均化，主要是通过将干扰信号随机化，并不能降低干扰信号的能量；

2)小区间干扰协调/回避技术是通过对小区边缘可用的时频资源作一定的限制来避免干扰，大大降低了频谱的利用率；

3)小区间干扰消除技术是对干扰小区的干扰信号进行某种程度的解调甚至解码，然后利用接收机的处理增益从接收信号中消除干扰信号分量，虽然能够带来较好的性能，但实现复杂度太高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于基站间协作的上行干扰消除方法，通过利用基站之间的回传网络实现基站间的协作，在频率资源紧张相邻小区不可避免发生同频干扰时，实现上行干扰消除。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于基站间协作的上行干扰消除方法包括：

步骤S1：相邻的互为协作的基站分别根据各自小区用户的信道状态信息将用户分为两类：I类和II类，I类用户为小区中心用户，II类用户为小区边缘用户；

步骤S2：基站之间互为服务基站和协作基站，服务基站和协作基站之间通过回传网络交换各自的II类用户信道信息，将服务基站I类用户与协作基站II类用户配对；

步骤S3：配对成功的用户由各自基站分配相同的时频资源，进行上行数据的传输；

步骤S4：服务基站和协作基站通过回传网络进行各自基站I类用户和II类用户的上行数据迭代干扰消除。

所述步骤S1中I类用户为满足|h|²＞σ²条件的用户，II类用户为满足|h|²≤σ²条件的用户，h为用户信道信息，σ²为噪声方差。

所述步骤S2中采用稳定婚姻匹配算法将服务基站I类用户与协作基站II类用户配对。

所述稳定婚姻匹配算法包括以下步骤：

21：对每个服务基站I类用户生成与协作基站II类用户对应的第一优先匹配顺序表，对每个协作基站II类用户生成与服务基站I类用户对应的第二优先匹配顺序表；

22：所有尚未匹配成功的服务基站I类用户从第一优先匹配顺序表中依次选择未被选择的协作基站II类用户；

23：协作基站II类用户进行反选，包括三种情况：

1)当协作基站II类用户没有被任何一个服务基站I类用户选中，此时协作基站II类用户无需做任何处理，等待下一轮；

2)当协作基站II类用户只被一个服务基站I类用户选择，此时直接选择匹配；

3)当协作基站II类用户被至少两个服务基站I类用户选择，此时从所有选择它的服务基站I类用户中选择在第二优先匹配顺序表中排名最前的用户，拒绝其它用户；

24：经过协作基站反选后，被所有协作基站II类用户拒绝的服务基站I类用户进入下一轮匹配，跳转步骤22，直到所有用户都匹配成功。

所述步骤21中的第一优先匹配顺序表和第二优先匹配顺序表根据可匹配用户的匹配值Q排序得到，匹配值Q满足以下公式：

其中，h₁₁表示待匹配用户与其所在基站之间的信道系数，h₁₂表示待匹配用户与其对应协作的基站之间的信道系数，h₂₁表示可匹配用户与其对应协作的基站之间的信道系数，h₂₂表示可匹配用户与其所在基站之间的信道系数，Re(·)表示取·的实部运算。

所述步骤S4包括以下步骤：

41：基站之间互为服务基站和协作基站，服务基站解码本小区的I类用户上行数据，当解码成功时，解码后的数据对应为比特信息，当解码失败时，对应为解码软信息；