异构网络干扰协调方法及干扰协调装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410049557.4

申请日:

2014.02.13

公开号:

CN104853359A

公开日:

2015.08.19

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04W 16/10申请日:20140213|||公开

IPC分类号:

H04W16/10(2009.01)I; H04W72/08(2009.01)I

主分类号:

H04W16/10

申请人:

北京智谷睿拓技术服务有限公司

发明人:

李洋; 田亚飞; 杨晨阳; 黄伟才

地址:

100085北京市海淀区小营西路33号1层1F05室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明实施例提供了一种异构网络干扰协调方法及干扰协调装置,涉及异构网络技术领域。所述方法包括:通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。本发明实施例的方法及装置能够充分利用现有异构网络的架构,快速跟踪信道变化以实现有效的干扰协调,同时对各基站的系统容量都不会造成显著影响。

权利要求书

权利要求书1.  一种异构网络干扰协调方法,其特征在于,所述方法包括:通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少部分下行控制信息包括所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上的下行控制信息。3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述第一基站的时频资源分配信息;确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。4.  根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过所述第一基站与所述第二基站之间的回程链路获取所述时频资源分配信息。5.  根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过所述第一基站与所述第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息。6.  根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过所述第一基站的物理下行共享数据信道获取所述时频资源分配信息。7.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上、在与所述物理下行控制信道信号对应的选定时间段不做所述第二基站上行资源调度。8.  根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述选定时间段为与所述物理下行控制信道信号对应的整个子帧。9.  根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述选定时间段 为一个子帧中与所述物理下行控制信道信号对应的时间段。10.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度中:对于调度未发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。11.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调包括:根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源。12.  根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源包括:若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块。13.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调包括:根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源。14.  根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源包括:若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块。15.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预 测的干扰强度进行干扰协调包括:根据所述预测的干扰强度进行功率控制。16.  根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据预测的干扰强度进行功率控制包括:进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站用户的上行信道估计;根据所述预测的干扰强度、所述上行信道估计、所述第二基站用户上行传输的最小数据速率需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。17.  根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据预测的干扰强度进行功率控制包括:进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计;根据所述预测的干扰强度、所述下行信道估计、所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率。18.  根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调还包括:根据所述发射功率以及目标误码率,制定调制与编码策略。19.  一种异构网络干扰协调装置,其特征在于,所述装置包括:一侦听模块,用于通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;一干扰预测模块,用于根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;一干扰协调模块,用于根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。20.  根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:一获取模块,用于获取所述第一基站的时频资源分配信息;一确定模块,用于确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。21.  根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述获取模块通过所述第一基站与所述第二基站之间的回程链路获取所述时频资源分配信息。22.  根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述获取模块通过所述第一基站与所述第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息。23.  根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述获取模块通过所述第一基站的物理下行共享数据信道获取所述时频资源分配信息。24.  根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:一调度模块,用于在所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上、在与所述物理下行控制信道信号对应的选定时间段不做所述第二基站上行资源调度。25.  根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述干扰预测模块:对于调度未发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。26.  根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述干扰协调模块包括:一第一协调单元,用于根据所述预测的干扰强度调度第二基站上行/下行资源。27.  根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一协调单元包括响应于所述预测的干扰强度不超过预设门限,调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;响应于所述预测的干扰强度超过预设 门限,不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块。28.  根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述干扰协调模块包括:一第二协调单元,用于根据所述预测的干扰强度进行功率控制。29.  根据权利要求28所述的装置,其特征在于,所述第二协调单元包括:一第一信道估计子单元,用于进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站用户的上行信道估计;一第一功率控制子单元,用于根据所述预测的干扰强度、所述上行信道估计、所述第二基站用户上行传输的最小数据速率需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。30.  根据权利要求28所述的装置,其特征在于,所述第二协调单元包括:一第二信道估计子单元,用于进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计;一第二功率控制子单元,用于根据所述预测的干扰强度、所述下行信道估计、所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率。31.  根据权利要求29或30所述的装置,其特征在于,所述干扰协调模块还包括:一第三协调单元,用于根据所述发射功率以及目标误码率,制定调制与编码策略。

说明书

说明书异构网络干扰协调方法及干扰协调装置
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协调方法及干扰协调装置。
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(Heterogeneous Network,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(Pico BS)、家庭基站(Femto BS)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。
多层异构网络打破了传统上高度有序的蜂窝结构,宏小区与各种小小区嵌套,小区不再有固定的形状,小区中心和小区边缘这样的划分日渐模糊。在这种新型的网络框架下,干扰形态也发生了深刻的变化。小区间干扰不仅包括微小区之间的同层干扰,更重要的是出现了宏小区与微小区之间的跨层干扰。由于不同层基站之间的发射功率相差很大,跨层干扰相比同层干扰也要更为严重。跨层干扰是阻碍微基站被推广和普及的一大障碍。跨层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(Time Division Duplex,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所示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。这也引起了多种干扰产生的可能:假设微基站正在接收来自微用户的上行用户,而此时宏基站可能正在发射下行信号,微基站就分辨不清楚收到的信号是不是来自微用户,因为它很容易把来自宏基站的信号也当成是来自微用户的信号,这样就会造成强干扰;类似的,微用户的上行传输会干扰宏用户接收宏基站发送的下行信号;宏用户的上行传输会干扰微用户接收微基站发送的下行信号;微基站发送下行信号会干扰宏基站接收来自宏用户的上行信号。
从优化整体网络性能以及上下行配置灵活度方面看,与同步干扰的协调相比,异步干扰的协调对系统时频资源的利用率的提高具有更现实的意义,但是异步干扰场景下的干扰问题也异常复杂。亟待有效 解决异构场景下小区间的异步干扰问题的方案。
发明内容
本发明各实施例要解决的技术问题是:提供一种异构网络干扰协调方法及干扰协调装置,能够有效地解决异构场景下异步干扰的问题。
为解决上述技术问题,第一方面,本发明实施例提供了一种异构网络干扰协调方法,所述方法包括:
通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;
根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;
根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述至少部分下行控制信息包括所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上的下行控制信息。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述方法还包括:
获取所述第一基站的时频资源分配信息;
确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,通过所述第一基站与所述第二基站之间的回程链路获取所述时频资源分配信息。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,通过所述第一基站与所述第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,通过所述第一基站的物理下行共享数据信道获取所述时频资源 分配信息。
结合第一方面,在第六种可能的实现方式中,所述方法还包括:
在所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上、在与所述物理下行控制信道信号对应的选定时间段不做所述第二基站上行资源调度。
结合第一方面的第六种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述选定时间段为与所述物理下行控制信道信号对应的整个子帧。
结合第一方面的第六种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述选定时间段为一个子帧中与所述物理下行控制信道信号对应的时间段。
结合第一方面,在第九种可能的实现方式中,在所述根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度中:
对于调度未发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;
对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。
结合第一方面,在第十种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调包括:
根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源。
结合第一方面的第十种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源包括:
若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;
若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰 强度对应的时频资源块。
结合第一方面,在第十二种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调包括:
根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源。
结合第一方面的第十二种可能的实现方式,在第十三种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源包括:
若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;
若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块。
结合第一方面,在第十四种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调包括:
根据所述预测的干扰强度进行功率控制。
结合第一方面的第十四种可能的实现方式,在第十五种可能的实现方式中,所述根据预测的干扰强度进行功率控制包括:
进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站用户的上行信道估计;
根据所述预测的干扰强度、所述上行信道估计、所述第二基站用户上行传输的最小数据速率需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。
结合第一方面的第十四种可能的实现方式,在第十六种可能的实现方式中,所述根据预测的干扰强度进行功率控制包括:
进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计;
根据所述预测的干扰强度、所述下行信道估计、所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率。
结合第一方面的第十五或十六种可能的实现方式,在第十七种可能的实现方式中,所述根据所述预测的干扰强度进行干扰协调还包括:
根据所述发射功率以及目标误码率,制定调制与编码策略。
第二方面,本发明实施例提供了一种异构网络干扰协调装置,所述装置包括:
一侦听模块,用于通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;
一干扰预测模块,用于根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;
一干扰协调模块,用于根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
一获取模块,用于获取所述第一基站的时频资源分配信息;
一确定模块,用于确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述获取模块通过所述第一基站与所述第二基站之间的回程链路获取所述时频资源分配信息。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述获取模块通过所述第一基站与所述第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述获取模块通过所述第一基站的物理下行共享数据信道获取所述时频资源分配信息。
结合第一方面,在第五种可能的实现方式中,所述装置还包括:
一调度模块,用于在所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上、在与所述物理下行控制信道信号对应的选定时间段不做所述第二基站上行资源调度。
结合第一方面,在第六种可能的实现方式中,所述干扰预测模块:
对于调度未发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度 未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;
对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度为所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。
结合第一方面,在第七种可能的实现方式中,所述干扰协调模块包括:
一第一协调单元,用于根据所述预测的干扰强度调度第二基站上行/下行资源。
结合第一方面的第七种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述第一协调单元包括响应于所述预测的干扰强度不超过预设门限,调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块;响应于所述预测的干扰强度超过预设门限,不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块。
结合第二方面,在第九种可能的实现方式中,所述干扰协调模块包括:
一第二协调单元,用于根据所述预测的干扰强度进行功率控制。
结合第一方面的第九种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,所述第二协调单元包括:
一第一信道估计子单元,用于进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站用户的上行信道估计;
一第一功率控制子单元,用于根据所述预测的干扰强度、所述上行信道估计、所述第二基站用户上行传输的最小数据速率需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。
结合第一方面的第九种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述第二协调单元包括:
一第二信道估计子单元,用于进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计;
一第二功率控制子单元,用于根据所述预测的干扰强度、所述下 行信道估计、所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率。
结合第一方面的第十或第十一种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,所述干扰协调模块还包括:
一第三协调单元,用于根据所述发射功率以及目标误码率,制定调制与编码策略。
本发明实施例的方法及装置通过侦听PDCCH的方式来获取干扰基站的下行控制信息,利用下行控制信息获取的资源调度信息,根据资源调度信息能够知道某时刻时频资源块的调度变化,并预测当前时隙对应的时频资源块将受到的干扰强度,进而参考该下行控制信息以及预测的干扰强度进行有效的干扰协调。因此,能够充分利用现有异构网络的架构,快速跟踪信道变化以实现有效的干扰协调,同时对第一基站和第二基站的系统容量都不会造成显著影响。
附图说明
图1是异构网络基本组成结构示意图;
图2(a)是LTE系统的同步状态下的一种帧格式;
图2(b)是LTE系统的异步状态下的一种帧格式;
图3是本发明一种实施例的异构网络干扰协调方法的流程图;
图4是示例性的LTE系统中使用的无线帧结构图;
图5是示例性LTE系统中下行链路子帧的结构图;
图6是PDCCH的处理流程示意;
图7(a)和图7(b)是本发明实施例的方法中微基站上行资源调度示意图;
图8是本发明一种实施例的异构网络干扰协调装置的结构示意图;
图9是本发明第二种实施例的异构网络干扰协调装置的结构示意图;
图10是本发明第三种实施例的异构网络干扰协调装置的结构示 意图;
图11是本发明实施例的异构网络干扰协调装置中干扰协调模块的第一种结构示意图;
图12是本发明实施例的异构网络干扰协调装置中干扰协调模块的第二种结构示意图;
图13是本发明实施例的异构网络干扰协调装置中干扰协调模块的第三种结构示意图;
图14是本发明实施例的异构网络干扰协调装置中干扰协调模块的第四种结构示意图;
图15是本发明实施例的异构网络干扰协调装置中干扰协调模块的第五种结构示意图;
图16是本发明实施例的方法和装置的一种应用场景示意图;
图17是本发明第四种实施例的异构网络干扰协调装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在以下描述中,“基站”广义上指与终端通信的网络端的随机节点,诸如Node B、eNode B、基站、AP(接入点)等。“第一基站”和“第二基站”可分别指干扰基站和被干扰基站,且被干扰基站和干扰基站可分别为宏基站和微基站,或微基站和宏基站。微基站包括以下中的一种或几种:Pico基站、Femto基站、RRH基站等等。宏基站和微基站广义上为相对的说法,也即宏基站为覆盖范围大于微基站的基站。
本发明实施例提供了一种异构网络干扰协调方法,尤其适用于异构网络中异步状态下宏基站和微基站之间的干扰协调,该方法可运行于第二基站,或独立于第二基站运行。如图3所示,该方法包括:
S310.通过侦听第一基站的物理下行控制信道(PDCCH)获取所述第一基站至少部分下行控制信息(Downlink Control Information,DCI)。
下行控制信息是基站在进行下行数据的传输或接收上行数据之前所生成的包括上/下行数据的调制与编码策略、已分配的时频资源的资源调度方案、物理资源块(PRB)的功率控制信息等的控制信息,下行控制信息的获取可以为干扰协调做准备。上述至少部分下行控制信息优选为第一基站与第二基站存在异步干扰可能的时频资源上的下行控制信息。第一基站与第二基站存在异步干扰可能的时频资源指:第一基站分配给第一基站用户的与第二基站分配给第二基站用户的有重叠且存在上下行时隙干扰的时频资源。当然,也可通过侦听获取全部时频资源上的下行控制信息。下行控制信息是通过下行信道广播给用户的,由用户根据接收到的该下行控制信息使用对应的时频资源并调制/解调、编码/解码数据,微基站也在其能够接收到该信号的时频资源上。下行控制信息由下行控制信道上传输的下行链路子帧承载。
示例性的LTE系统中使用的无线帧结构如图4所示,在所示的帧结构中,一帧具有10ms的长度且包括十个具有相等大小的子帧。每个子帧具有1ms的长度且包括两个时隙,每个时隙具有0.5ms的长度。时隙在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号或单载波频分多址(SC-FDMA)符号并且在频域中包括多个资源块(RB)。上述的帧结构是示例性的,且在无线帧中包含的子帧的数量、一个子帧中包括的时隙的数量、每个时隙中包括的OFDM符号或SC-FDMA符号的数量可以以多种方式改变。
图5示出了在示例性LTE系统中下行链路子帧的结构。如图5所示,一个下行链路子帧在时域中包括两个时隙。在下行链路子帧中的第一个时隙的前部中的最多三个OFDM符号对应于分配有控制信道的控制区,剩余的OFDM符号对应于分配有物理下行共享信道 (PDSCH)的数据区(如果采用常规的循环前缀(Cyclic Prefix,CP),每个子帧的第一个时隙的前1-3个OFDM符号上可以承载控制信道的物理资源,而剩余的符号上可以承载下行共享信道PDSCH的物理资源,若采用较长的CP,则每个子帧的第一个时隙的第2-3个OFDM符号上承载控制信道的物理资源)。控制区对应于子帧中下行第一层/第二层(L1/L2)控制信令传输的部分。在LTE系统中使用的下行控制信道包括:物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合自动重传请求指示信道(PHICH)、物理下行控制信道(PDCCH)。其中,PCFICH在子帧的第一个OFDM符号传输,表示在一个子帧里传输PDCCH的OFDM符号的数量(即控制区大小)相关的信息。PHICH用于承载上行传输数据的肯定应答/否定应答(ACK/NACK)反馈信息。PHICH的数目、时频位置可由PHICH所在的下行载波的物理广播信道(PBCH)中的系统消息和小区ID确定。PDCCH用于承载DCI,包括上述的:上/下行资源调度信息、MCS、功率控制信息以及预编码信息等等。资源调度方案指的是对已分配给用户的时频资源,用户在哪些时间使用该时频资源。不同类型的控制信息通常对应不同的DCI大小,且DCI的格式可以分为几种不同的格式,由PDCCH承载,不同的DCI格式对应不同的信息内容。在下行调度中,资源调度方案、MCS、功率控制信息对应于不同的DCI格式。
通过侦听PDCCH能够快速跟踪信道变化且对第一基站和第二基站的系统容量都不会造成显著影响。在侦听到PDCCH信号后,需要对PDCCH信号进行解码才能得到想要的控制信息。PDCCH包括一个或若干个连续的控制信道单元(CCE)的集合,PDCCH格式是PDCCH在物理资源上的映射格式,与PDCCH的内容不相关。一个PDCCH在一个或几个连续的CCE上传输。CCE是用来为PDCCH提供基于无线信道的状态的编码速率的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源单元组。根据在CCE的数量和由CCE提供的编码速率之间的 关联性来确定PDCCH的格式和可用的PDCCH的比特的数量。基站根据将发送到用户设备的DCI确定PDCCH格式,取决于负载量和信道条件等。如图6所示为PDCCH的处理流程。控制信息源比特首先添加循环冗余校验(CRC),CRC是由无线网络临时标识(Radio Network Temporary Identifier,RNTI)加扰的,对于不同的控制信息比特用途,RNTI的类型不同,对于传输公共控制信息的DCI,用随机接入(RA-RNTI)、系统信息传输(SI-RNTI)、寻呼(P-RNTI)、功率控制(TPC-RNTI)等加扰,而对于传输针对单个用户的DCI,用半持续调度(SPS-C-RNTI)、用户设备的特定标识小区标识(C-RNTI)等加扰。添加完CRC后,经过信道编码、速率匹配等操作,多个PDCCH复用一起传输,所有的PDCCH的比特序列顺序连接起来,然后和加扰序列求模2和。加扰后的比特进行QPSK调制、层映射和预编码、资源映射等相关操作,将调制符号映射到物理资源单元RE。
根据上述PDCCH信号的形成过程,对侦听到的PDCCH信号进行逆向的处理就能够解出其所承载的控制信息。例如,在未知CCE数目的情况下,可通过盲解码来解码PDCCH所承载的信息比特:根据用户标识信息(可从时频资源分配信息中得到,稍后描述)依次解扰CRC,来确定侦听到的PDCCH承载的是否是该用户对应的控制信息。PDCCH信号的解码方法为本领域的成熟技术,在此不做赘述。
S320.根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度。本发明实施例的方法结合之前时隙的干扰强度以及所述下行控制信息能够预测出每个时频资源块上将受到的干扰的干扰强度。
S330.根据所述预测的干扰强度进行干扰协调,例如,进行时频资源块的调度、功率控制等等,使得信号误码率不超过目标误码率。
综上,本发明实施例的方法通过侦听PDCCH的方式来获取干扰基站的下行控制信息,利用下行控制信息获取的资源调度信息,根据 资源调度信息能够知道某时刻时频资源块的调度变化,并预测当前时隙对应的时频资源块将受到的干扰强度,进而参考该下行控制信息以及预测的干扰强度进行有效的干扰协调。该方法能够充分利用现有异构网络的架构,快速跟踪信道变化以实现有效的干扰协调,同时对第一基站和第二基站的系统容量都不会造成显著影响。
鉴于该选定的下行控制信息为所述第一基站和第二基站存在异步干扰可能的时频资源的下行控制信息,本发明实施例的方法还包括:
S340.获取所述第一基站的时频资源分配信息。
可通过第一基站和第二基站之间的回程链路(backhaul)获取所述时频资源分配信息,从而有效利用光纤大容量无干扰传输的巨大优势,数据传输延时小。当然,还可通过第一基站和第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息,例如,通过第一基站的PDSCH获取所述时频资源分配信息,但不限于此,PDSCH用于承载下行用户数据,若使用PDSCH获取时频资源分配信息,可先建立第一基站与第二基站的连接,也即第二基站作为用户设备接入第一基站,以使得第一基站能够为第二基站分配传输上述时频资源分配信息的资源。该时频资源分配信息为各基站与用户设备建立连接时分配给用户设备的时频资源的一些相关信息,其中至少应包括用户设备的标识信息(C-RNTI)及其对应PRB,还可包括PDCCH的CCE数目及PDSCH每资源单元容量(Transmit Energy per Resource Element,EPRE)等信息。
S350.确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。根据所获取的第一基站的时频资源分配信息以及第二基站的时频资源分配信息,能够确定是否存在相同的物理资源块同时被分配给第一基站和第二基站的用户,然后判断是否存在上下行时隙干扰。
此外,为了使在步骤S310中侦听第一基站下行PDCCH信号的过程中不受第二基站用户上行信号的干扰,本发明实施例的方法还可包 括:
S360.在所述第一基站与所述第二基站存在可能的异步干扰的时频资源上、在与所述第一基站下行控制信息对应的选定时间段不做第二基站上行资源调度。具言之,该选定时间段可以为与所述第一基站的下行控制信道信号对应的整个子帧,还可为一个子帧中与所述第一基站的下行控制信道信号对应的时间段,例如,根据图5所示的结构,该选定时间段为一个子帧的前三个OFDM符号。
步骤S360的调度步骤可周期性执行,例如,以一个或多个子帧为周期,且该周期可动态调整,如图7(a)所示,在偶数帧执行调度步骤(斜线所示),且整个偶数帧均不做调度;或者该调度步骤可根据第二基站可能受到异步干扰的时频资源上的干扰情况来执行,例如,根据该时频资源上第二基站用户的上行数据的信噪比SNR是否低于一预设阈值来判断干扰是否过大,或者根据第二基站用户的上行数据的误码率是否高于一预设阈值来判断干扰是否过大,进而在干扰过大时执行该调度,以保证PDCCH信号的准确侦听,如图7(b)所示,在第二、第三和第十个子帧执行调度,且其前3个OFDM符号(斜线所示)不做调度。相应地,本发明实施例的方法还包括检测所述第二基站存在可能的异步干扰的时频资源上受到的干扰的过程。
虽然上述调度的执行使得第二基站用户上行数据率有一定的损失(例如,当每个子帧的前三个OFDM符号均不作调度时,约有27%的损失),但是由于通过成功侦听控制信息并能够据此进行干扰协调,在数据的传输过程中可采用更优的功率控制方案、MCS等,进而提升网络的整体吞吐量。
在步骤S320中,需要根据之前时隙的干扰强度以及时频资源块的调度变化来预测当前时隙每个物理资源块上将受到的干扰强度:
对于调度未发生变化的时频资源块(调度未发生变化指当前时隙与上一个时隙使用该物理资源块的用户未发生变化),预测的干扰强 度等于所述调度未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;
对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度等于所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。
需要说明的是,在本发明实施例的方法中,第二基站在每个时频资源块上受到的干扰可为来自一个用户的干扰,也可能为来自多个用户的总干扰,也即,第一基站在该时频资源块调度了多个用户(空分)。
根据干扰场景的不同,步骤S330中的干扰协调可有多种方式。例如,在第一基站的下行传输干扰第二基站接收第二基站用户的上行信号的场景下,步骤S330中的干扰协调包括:
根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源。具言之:
若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,该时频资源块对应的用户可使用该资源块进行上行传输;若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,该时频资源块对应的用户不可使用该资源块进行上行传输。
步骤S330中的干扰协调还可包括:
根据所述预测的干扰强度进行功率控制,使其处于一个合理的水平,以满足第二基站用户上行传输的数据速率达到最小的需求,且步骤S330进一步包括:
S331.进行当前时隙将受到第一基站干扰的所述第二基站用户的上行信道估计。信道估计可采用本领域所熟知的任一种合适的方法。例如,使用小区特定的参考信号(导频或训练序列)或调制参考信号来进行信道估计。
S332.根据所述预测的干扰强度I、所述上行信道估计h、给定的第二基站用户上行传输的最小的数据速率r需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。根据上述参数计算发射功率的方法例如:
查表获取数据速率需求为r时所需的信干噪比SINR的值,然后根据即可计算第二基站用户上行所需的发射功率P,其中N为噪声功率。
又例如,在第一基站用户的上行传输干扰第二基站用户接收第二基站的下行信号的场景下,步骤S330中的干扰协调还包括:
根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源。具言之:若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,使用该时频资源块向对应的第二基站用户发送下行信号;
若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,不使用该时频资源块向对应的第二基站用户发送下行信号。
步骤S330中的干扰协调还可包括:
根据所述预测的干扰强度进行功率控制,使其处于一个合理的水平,以满足向第二基站用户发送下行信号的数据速率达到最小的需求。且步骤S330进一步包括:
S333.进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计,信道估计方法同上;
S334.根据所述预测的干扰强度、所述下行信道估计、给定的所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率,计算方法可同上。
此外,在本发明实施例中,在满足上述的发射功率的同时,也应使用相匹配的MCS以保证误码率不超过目标误码率,也即,步骤S330中的干扰协调还包括:
根据获得的发射功率以及目标误码率,匹配调制与编码策略。
综上所述,本发明实施例的方法适用于任意异步干扰场景。
本领域技术人员可以理解,在本发明各实施例的方法中,各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后,各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明具体实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例还提供了一种异构网络干扰协调装置,尤其适用于异构网络中异步状态下宏基站和微基站之间的干扰协调,该装置可属于第二基站,或为独立于第二基站的装置。如图8所示,该装置800包括:
侦听模块810,用于通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息。下行控制信息是基站在进行下行数据的传输或接收上行数据之前所生成的包括上/下行数据的调制与编码策略、已分配的时频资源的资源调度方案、物理资源块的功率控制信息等的控制信息,下行控制信息的获取可以为干扰协调做准备。上述至少部分下行控制信息优选为第一基站与第二基站存在异步干扰可能的时频资源上的下行控制信息。第一基站与第二基站存在异步干扰可能的时频资源指:第一基站分配给第一基站用户的与第二基站分配给第二基站用户的有重叠且存在上下行时隙干扰的时频资源。当然,也可通过侦听获取全部时频资源上的下行控制信息。下行控制信息是通过下行信道广播给用户的,由用户根据接收到的该下行控制信息使用对应的时频资源并调制/解调、编码/解码数据,微基站也在其能够接收到该信号的时频资源上。下行控制信息由下行控制信道上传输的下行链路子帧承载。
示例性的LTE系统中使用的无线帧结构如图4所示,在所示的帧结构中,一帧具有10ms的长度且包括十个具有相等大小的子帧。每个子帧具有1ms的长度且包括两个时隙,每个时隙具有0.5ms的长度。时隙在时域中包括多个OFDM符号或SC-FDMA符号并且在频域中包括多个资源块。上述的帧结构是示例性的,且在无线帧中包含 的子帧的数量、一个子帧中包括的时隙的数量、每个时隙中包括的OFDM符号或SC-FDMA符号的数量可以以多种方式改变。
图5示出了在示例性LTE系统中下行链路子帧的结构。如图5所示,一个下行链路子帧在时域中包括两个时隙。在下行链路子帧中的第一个时隙的前部中的最多三个OFDM符号对应于分配有控制信道的控制区,剩余的OFDM符号对应于分配有PDSCH的数据区(如果采用常规的循环前缀,每个子帧的第一个时隙的前1-3个OFDM符号上可以承载控制信道的物理资源,而剩余的符号上可以承载下行共享信道PDSCH的物理资源,若采用较长的CP,则每个子帧的第一个时隙的第2-3个OFDM符号上承载控制信道的物理资源)。控制区对应于子帧中下行第一层/第二层控制信令传输的部分。在LTE系统中使用的下行控制信道包括:PCFICH、PHICH、PDCCH。其中,PCFICH在子帧的第一个OFDM符号传输,表示在一个子帧里传输PDCCH的OFDM符号的数量(即控制区大小)相关的信息。PHICH用于承载上行传输数据的肯定应答/否定应答反馈信息。PHICH的数目、时频位置可由PHICH所在的下行载波的PBCH中的系统消息和小区ID确定。PDCCH用于承载DCI,包括上述的:上/下行资源调度信息、MCS、功率控制信息以及预编码信息等等。资源调度方案指的是对已分配给用户的时频资源,用户在哪些时间使用该时频资源。不同类型的控制信息通常对应不同的DCI大小,且DCI的格式可以分为几种不同的格式,由PDCCH承载,不同的DCI格式对应不同的信息内容。在下行调度中,资源调度方案、MCS、功率控制信息对应于不同的DCI格式。
通过侦听PDCCH能够快速跟踪信道变化且对第一基站和第二基站的系统容量都不会造成显著影响。在侦听到PDCCH信号后,需要对PDCCH信号进行解码才能得到想要的控制信息。PDCCH包括一个或若干个连续的CCE的集合,PDCCH格式是PDCCH在物理资源 上的映射格式,与PDCCH的内容不相关。一个PDCCH在一个或几个连续的CCE上传输。CCE是用来为PDCCH提供基于无线信道的状态的编码速率的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源单元组。根据在CCE的数量和由CCE提供的编码速率之间的关联性来确定PDCCH的格式和可用的PDCCH的比特的数量。基站根据将发送到用户设备的DCI确定PDCCH格式,取决于负载量和信道条件等。如图6所示为PDCCH的处理流程。控制信息源比特首先添加CRC,CRC是由RNTI加扰的,对于不同的控制信息比特用途,RNTI的类型不同,对于传输公共控制信息的DCI,用RA-RNTI、SI-RNTI、P-RNTI、TPC-RNTI等加扰,而对于传输针对单个用户的DCI,用半持续调度、用户设备的(C-RNTI等加扰。添加完CRC后,经过信道编码、速率匹配等操作,多个PDCCH复用一起传输,所有的PDCCH的比特序列顺序连接起来,然后和加扰序列求模2和。加扰后的比特进行QPSK调制、层映射和预编码、资源映射等相关操作,将调制符号映射到物理资源单元RE。
根据上述PDCCH信号的形成过程,对侦听到的PDCCH信号进行逆向的处理就能够解出其所承载的控制信息。例如,在未知CCE数目的情况下,可通过盲解码来解码PDCCH所承载的信息比特:根据用户标识信息(可从时频资源分配信息中得到,稍后描述)依次解扰CRC,来确定侦听到的PDCCH承载的是否是该用户对应的控制信息。PDCCH信号的解码为本领域的成熟技术,在此不做赘述。
干扰预测模块820,用于根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度。本发明实施例的装置的干扰预测模块820结合之前时隙的干扰强度以及所述下行控制信息能够预测出每个时频资源块上将受到的干扰强度。
干扰协调模块830,用于根据所述预测的干扰强度进行干扰协调,例如,进行时频资源块的调度、功率控制等等,使得信号误码率不超 过目标误码率。
综上,本发明实施例的装置通过侦听PDCCH的方式来获取干扰基站的下行控制信息,利用下行控制信息获取的资源调度信息,根据资源调度信息能够知道某时刻时频资源块的调度变化,并预测当前时隙对应的时频资源块将受到的干扰强度,进而参考该下行控制信息以及预测的干扰强度进行有效的干扰协调。该装置能够充分利用现有异构网络的架构,快速跟踪信道变化以实现有效的干扰协调,同时对第一基站和第二基站的系统容量都不会造成显著影响。
鉴于该选定的下行控制信息为所述第一基站和第二基站存在异步干扰可能的时频资源的下行控制信息,如图9所示,本发明实施例的装置还包括:
获取模块840,用于获取所述第一基站的时频资源分配信息。
获取模块840可通过第一基站和第二基站之间的回程链路(backhaul)获取所述时频资源分配信息,从而有效利用光纤大容量无干扰传输的巨大优势,数据传输延时小。当然,获取模块840还可通过第一基站和第二基站之间的空中接口获取所述时频资源分配信息,例如,通过第一基站的PDSCH获取所述时频资源分配信息,但不限于此,PDSCH用于承载下行用户数据,若使用PDSCH获取时频资源分配信息,可先建立第一基站与第二基站的连接,也即第二基站作为用户设备接入第一基站,以使得第一基站能够为第二基站分配传输上述时频资源分配信息的资源。该时频资源分配信息为各基站与用户设备建立连接时分配给用户设备的时频资源的一些相关信息,其中至少应包括用户设备的C-RNTI及其对应的物理资源块,还可包括PDCCH的CCE数目及PDSCH每资源单元容量(Transmit Energy per Resource Element,EPRE)等信息。
确定模块350,用于确定所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源。根据所获取的第一基站的时频资源分配信息以 及第二基站的时频资源分配信息,能够确定是否存在相同的物理资源块同时被分配给第一基站和第二基站的用户,然后判断是否存在上下行时隙干扰。
此外,为了使侦听模块810侦听第一基站下行PDCCH信号的过程中不受第二基站用户上行信号的干扰,如图10所示,本发明实施例的装置还可包括:
调度模块860,用于在所述第一基站与所述第二基站存在异步干扰可能的时频资源上、在与所述物理下行控制信道信号对应的选定时间段不做所述第二基站上行资源调度。具言之,该选定时间段可以为与所述第一基站的下行控制信道信号对应的整个子帧,还可为一个子帧中与所述第一基站的下行控制信道信号对应的时间段,例如,根据图5所示的结构,该选定时间段为一个子帧的前三个OFDM符号。
调度模块860可周期性执行上述调度,例如,以一个或多个子帧为周期,且该周期可动态调整,如图7(a)所示,在偶数帧执行调度步骤(斜线所示),且整个偶数帧均不做调度;或者该调度步骤可根据第二基站可能受到异步干扰的时频资源上的干扰情况来执行,例如,根据该时频资源上第二基站用户的上行数据的信噪比SNR是否低于一预设阈值来判断干扰是否过大,或者根据第二基站用户的上行数据的误码率是否高于一预设阈值来判断干扰是否过大,进而在干扰过大时执行该调度,以保证PDCCH信号的准确侦听,如图7(b)所示,在第二、第三和第十个子帧执行调度,且其前3个OFDM符号(斜线所示)不做调度。相应地,本发明实施例的装置还包括检测所述第二基站存在可能的异步干扰的时频资源上受到的干扰的模块。
虽然上述调度的执行使得第二基站用户上行数据率有一定的损失(例如,当每个子帧的前三个OFDM符号均不作调度时,约有27%的损失),但是由于通过成功侦听控制信息并能够据此进行干扰协调,在数据的传输过程中可采用更优的功率控制方案、MCS等,进而提 升网络的整体吞吐量。
干扰预测模块820需要根据之前时隙的干扰强度以及时频资源块的调度变化来预测当前时隙每个物理资源块上将受到的干扰强度:
对于调度未发生变化的时频资源块(调度未发生变化指当前时隙与上一个时隙使用该物理资源块的用户未发生变化),预测的干扰强度等于所述调度未发生变化的时频资源块在上一时隙受到的干扰强度;
对于调度发生变化的时频资源块,预测的干扰强度等于所述调度发生变化的时频资源块之前时隙中受到的最大干扰强度。
需要说明的是,在本发明实施例的装置中,第二基站在每个时频资源块上受到的干扰可为来自一个用户的干扰,也可能为来自多个用户的总干扰,也即,第一基站在该时频资源块调度了多个用户(空分)。
干扰协调模块830可采用多种干扰协调方式,且相应地,干扰协调模块830可由不同的单元构成:如图11所示,干扰协调模块830可包括第一协调单元831,用于根据所述预测的干扰强度调度第二基站的上行/下行资源。如图12所示,干扰协调模块830还可包括:第二协调单元832,用于根据所述预测的干扰强度进行功率控制,使其处于一个合理的水平,以满足上行/下行传输的数据速率达到最小的需求。
根据干扰场景的不同,干扰协调模块830的各单元也可具有不同的构成和/或作用。
例如,在第一基站的下行传输干扰第二基站接收第二基站用户的上行信号的场景下,第一协调单元831用于根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的上行资源。具言之:
若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则第一协调单元831调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,该时频资源块对应的用户可使用该资源块进行上行传输;若所述预测的干扰强度超过预 设门限,则第一协调单元831不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,该时频资源块对应的用户不可使用该资源块进行上行传输。
且如图13所示,第二协调单元832包括:
第一信道估计子单元8321,用于进行当前时隙将受到第一基站干扰的所述第二基站用户的上行信道估计。信道估计可采用本领域所熟知的任一种合适的方法。例如,使用小区特定的参考信号(导频或训练序列)或调制参考信号来进行信道估计。
第一功率控制子单元8322,用于根据所述预测的干扰强度I、所述上行信道估计h、给定的第二基站用户上行传输的最小的数据速率r需求,计算所述第二基站用户的上行发射功率。根据上述参数计算发射功率的方法例如:
查表获取数据速率需求为r时所需的信干噪比SINR的值,然后根据即可计算第二基站用户上行所需的发射功率P,其中N为噪声功率。
又例如,在第一基站用户的上行传输干扰第二基站用户接收第二基站的下行信号的场景下,所述第一协调单元831用于根据所述预测的干扰强度调度所述第二基站的下行资源。具言之:若所述预测的干扰强度不超过预设门限,则调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,使用该时频资源块向对应的第二基站用户发送下行信号;
若所述预测的干扰强度超过预设门限,则不调度所述预测的干扰强度对应的时频资源块,也即,不使用该时频资源块向对应的第二基站用户发送下行信号。
且如图14所示,第二协调单元832可包括:
第二信道估计子单元8323,用于进行当前时隙将受到干扰的所述第二基站的下行信道估计,信道估计方法同第一信道估计子单元 8321。
第二功率控制子单元8324,用于根据所述预测的干扰强度、所述下行信道估计、所述第二基站下行传输的最小的数据速率需求,计算所述第二基站的下行发射功率,计算方法可同第一功率控制子单元8322。
此外,在本发明实施例中,在满足上述的发射功率的同时,也应使用相匹配的MCS以保证误码率不超过目标误码率,也即,如图15所示,所述干扰协调模块830还包括:
第三协调单元833,用于根据所述发射功率以及目标误码率,制定调制与编码策略。
综上所述,本发明实施例的装置适用于任意异步干扰场景。
下面,以图16所示场景来进一步说明本发明各实施例。在图16所示场景中,第一基站为宏基站,第二基站为微基站,由于上下行帧在时间上不同步,微基站正在接收来自微用户的上行信号,而此时宏基站正在向宏用户发送下行信号,微基站将分辨不清楚收到的信号是不是来自微用户,因为它很容易把来自宏基站的信号也当成是来自微用户的信号,此场景下存在强干扰。本发明实施例的装置运行于微基站,为微基站的一部分,或独立于微基站,使用本发明实施例的方法进行干扰协调的过程如下:
1)通过微基站与宏基站之间的回程链路获取宏基站的初始时频资源分配信息,并确定可能会受到宏基站干扰的时频资源。其方法是:首先看相同的物理资源块是否同时被宏基站和微基站分配给各自用户,然后判断是否存在上下行时隙干扰。可能产生干扰的时频资源块是会变化的,可以通过侦听PDCCH来获知。
2)在可能产生干扰的时频资源上(子帧的前3个OFDM符号不做调度),通过限制对微用户的上行调度,正确侦听宏基站PDCCH的内容并通过解码获取下行控制信息。如果没有获得PDCCH的CCE 数目,可以采用盲解码的方式在公共搜索区间和UE特定搜索区间搜索所有可能的PDCCH并尝试进行解码获取下行控制信息。
3)根据所获得的下行控制信息,根据所获得的下行控制信息可以实时确定:
宏基站的物理资源块的调度情况;
在各物理资源块上各宏基站用户的功率;
天线波束分配的情况;
所确定的参数为后续的协调做准备。
4)根据之前时隙的干扰强度来预测当前时隙微基站在每个物理资源块上将受到来自宏基站的干扰强度。在之前时隙中,当微基站不接收微用户的上行信号而只接收宏基站的干扰时,可通过估计接收信号的功率得到该时隙的干扰强度。根据这些之前时隙的干扰强度即可预测当前时隙即将受到的干扰强度,例如:
通过所获取的时频资源分配信息可以判断使用哪些时频资源块的用户与上一个时隙相比没有发生变化。然后,选出这些调度没有发生变化的时频资源块,并根据其上一个时隙微基站接收到的干扰功率大小I,来预测当前时隙微基站在该时频资源块上将受到的干扰强度,即仍为I。
对于那些调度发生了变化的时频资源块,可以通过之前t个时隙微基站受到的最大的干扰强度来保守的预测当前时隙的干扰为I=max{Ii},i=1,2...,t,其中Ii表示之前第i个时隙微基站所受到的干扰强度Ii包括宏基站在该时频资源块调度了多个用户(空分)的可能,即Ii既可能是宏基站调度的一个用户的干扰,也可能是调度了多个用户的总干扰。
5)根据上述对时频资源块上的干扰强度的预测,通过调整微基站的上行资源调度来回避干扰。具体的方法为,微基站根据预测的宏基站的干扰强度大小是否大于某一门限η,来决定是否在该时频资源 上接收信号:如果干扰强度不超过某一门限(I≤η),则微用户可以采用该时频资源进行上行传输;否则,微用户不能使用该时频资源回避宏基站的下行干扰。
6)根据上述时频资源块上的干扰强度的预测,通过功率控制和MCS设置,使得它们处于一个合理的水平,以满足微用户上行信号的数据率R达到最小的需求r,具体方法为:
微基站利用上一时隙获知的微用户上行信道h,可以估计出当前时隙的微用户的上行信道(仍为h,因为微用户的位置变化的并不快)。根据预测的干扰强度I,微用户上行的信道估计h,以及给定的微用户上行传输的最小的数据率需求r,从而进行微用户的上行功率控制:
查表获取数据率需求为r时所需的信干噪比SINR的值,然后根据即可计算微用户上行发射功率P,其中N为噪声功率。
在满足上述的上行发射功率的同时,也应使用相匹配的MCS以保证误码率不超过目标误码率。
进一步地,使用本发明实施例的方法和装置后,微基站将确定对应的接收机参数,从而实现较佳的干扰协调效果。例如:
1)通过上述侦听到的PDCCH的信息,得到宏基站的物理资源块调度情况以及在某物理资源块(假设同时调度n个宏用户)上宏用户i的预编码矢量vi,i=1,2,...,n。
2)微基站利用小区特定的参考信号在无需接入宏基站的情况下估计宏基站到微基站的干扰信道矩阵H。
3)根据不同的准则来选择微基站相应的接收机算法,从而达到抑制干扰的目的。例如,若选择最小均方误差(MMSE)准则,则相应的检测矢量的表达为其中P为微 用户上行发射功率,N为噪声功率,I为单位阵,n为该时频资源块上宏基站调度的宏用户数,h为使用本发明实施例的方法和/或装置进行信道估计时得到的微用户上行信道矢量。若选择迫零(ZF)准则,则相应的检测矢量u应为干扰协方差阵的零空间(微基站天线数N需满足N≥n+1)。
综上,使用本发明实施例的方法及装置能够实现有效的干扰协调。
需要说明的是,其他异步干扰场景的干扰协调可参照上述实例,在此不做赘述。例如:微用户的上行传输干扰宏用户接收宏基站的下行传输的场景中,可以侦听微基站的PDCCH,然后调度宏用户使用的物理资源块,以避开微用户上行的干扰;宏用户的上行传输干扰微用户接收微基站发送的下行信号场景中,可以侦听宏基站的PDCCH,从而调度微用户所用的物理资源块以回避宏用户带来的干扰;微基站向微用户发送下行信号干扰宏基站接收宏用户的上行信号场景中,可以侦听微基站的PDCCH,从而使宏用户上行发射时使用与微基站下行不同的物理资源块。功率控制以及MCS设置参考上述实例,在此不做赘述。
如图17所示,为本发明还实施例的另一种异构网络干扰协调装置1700,本发明具体实施例并不对装置1700的具体实现做限定。如图17所示,该装置1700可以包括:
处理器(processor)1710、通信接口(Communications Interface)1720、存储器(memory)1730、以及通信总线1740。其中:
处理器1710、通信接口1720、以及存储器1730通过通信总线1740完成相互间的通信。
通信接口1720,用于与比如客户端等的网元通信。
处理器1710,用于执行程序1732,具体可以执行上述图1所示的方法实施例中的相关步骤。
具体地,程序1732可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机操作指令。
处理器1710可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器1730,用于存放程序1732。存储器1730可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。程序1732具体使该装置1700执行以下步骤:
通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;
根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;
根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。
程序1732中各单元的具体实现可以参见上文各实施例中的相应步骤或单元,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机模块 (可以是个人计算机,服务器,或者网络模块等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

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本发明实施例提供了一种异构网络干扰协调方法及干扰协调装置,涉及异构网络技术领域。所述方法包括:通过侦听第一基站的物理下行控制信道获取所述第一基站至少部分下行控制信息;根据所述下行控制信息预测当前时隙第二基站在每个时频资源块上将受到的干扰强度;根据所述预测的干扰强度进行干扰协调。本发明实施例的方法及装置能够充分利用现有异构网络的架构,快速跟踪信道变化以实现有效的干扰协调,同时对各基站的系统容量都不会。

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