小区间干扰消除方法、中继节点和基站.pdf

本发明提供了一种小区间干扰消除方法以及应用该方法的中继节点和基站。该方法包括：中继节点在第一时隙接收与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号；对所接收的信号进行基于网络编码的处理；以及在第二时隙将处理后的信号转发到与其相邻的基站。应用该方法使得基站可利用中继节点转发的来自移动终端的信号以及自身直接从移动终端接收的信号进行联合解码得到自身所需的数据，从而有效解决小区间干扰的问题，提高小区边缘用户的吞吐量。

权利要求书一种小区间干扰消除方法，其特征在于，包括：中继节点在第一时隙接收与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号；中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理；以及中继节点在第二时隙将处理后的信号转发到与其相邻的基站。根据权利要求1所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行放大处理。根据权利要求1所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行消除噪声以及重新调制处理。根据权利要求1所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行消除噪声处理以及压缩处理。根据权利要求1所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：A、根据中继节点和基站之间的信道条件判断是否要对所接收的信号进行噪声消除处理，如果是，则对所接收的信号进行噪声消除处理，然后执行步骤B；否则，对所接收的信号进行放大；B、根据中继节点和基站之间的信道条件判断是否要对噪声消除处理后的信号进行压缩，如果是，则对经过噪声消除处理后的信号进行压缩；否则，对经过噪声消除处理后的信号进行重新调制。根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基站在第一时隙接收自身以及与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号；基站在第二时隙接收中继节点发出的处理后的信号；基站根据自身在第一时隙内接收的信号以及在第二时隙内接收的信号进行联合解码得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号。根据权利要求6所述的方法，其中，所述基站根据自身在第一时隙内接收的信号以及在第二时隙内接收的信号进行联合解码包括：基站首先对自身在第一时隙接收的自身以及与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号和在第二时隙接收的中继节点发出的处理后的信号进行联合检测，得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比，然后再应用译码器进行译码得到自身覆盖范围内移动终端发送的信号。根据权利要求7所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行放大处理；所述联合检测包括：所述基站利用如下公式得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比：LLR(bi)=log(Σx1∈S0,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2)Σx1∈S1,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2))]]>其中，P(y1(1)，y1(2)／x1，x2)=P(y1(1)／x1，x2)·P(y1(2)／x1，x2)，P(y1(1)／x1，x2)，P(y1(2)／x1，x2)通过如下公式计算得到：P(y1(1)/x1,x2)=1πN0exp{-||y1(1)-h11x1-h21x2||2||N0||}]]>P(y1(2)/x1,x2)=1πN0exp{-||y1(2)-α·g1·g3x1-α·g2·g4x2||2||N0||}]]>其中，y1(1)代表第一基站BS1在第一时隙接收到的第一混合信号；y1(2)代表第一基站BS1在第二时隙接收到的第三混合信号；h11代表第一移动终端MS1到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；h21代表第二移动终端MS2到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；x1和x2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2在第一时隙发出的信号；g1和g2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2到中继节点的信道的信号冲激响应；g3和g4分别代表中继节点到第一基站BS1和第二基站BS2的信道的信号冲激响应；N0代表噪声的功率谱密度；α是中继节点的功率放大因子；S0是指当给定的比特位置为0时，所对应的QAM调制星座点；S1是指当特定比特位置为1时，所对应的QAM调制星座点。S则表示QAM调制所包含的所有星座点。根据权利要求7所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行消除噪声以及重新调制处理；其中，所述噪声消除采用如下公式实现(Smin(1),Smin(2))=argx1∈S(1),x2∈S(2)min(yr-g1·x1-g2·x2);]]>所述重新调制处理包括：中继节点在获得了之后，根据确定所接收第二混合信号中第一移动终端MS1和第二移动终端MS2所发送符号在星座表中的位置然后再利用比S(1)和S(2)更高阶调制的星座表，对所接收的第二混合信号进行再调制，生成xr并转发出去；所述联合检测包括：所述基站利用如下公式得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比：LLR(bi)=log(Σx1∈S0,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2)Σx1∈S1,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2))]]>其中，P(y1(1)，y1(2)／x1，x2)=P(y1(1)／x1，x2)·P(y1(2)／x1，x2)，P(y1(1)／x1，x2)，P(y1(2)／x1，x2)通过如下公式计算得到：P(y1(1)/x1,x2)=1πN0exp{-||y1(1)-h11x1-h21x2||2||N0||}]]>P(y1(2)/x1,x2)=P(y1(2)/xr)=1πN0exp{-||y1(2)-g3xr||2||N0||}]]>其中，y1(1)代表第一基站BS1在第一时隙接收到的第一混合信号；y1(2)代表第一基站BS1在第二时隙接收到的第三混合信号；yr代表中继节点在第一时隙接收到的第二混合信号；h11代表第一移动终端MS1到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；h21代表第二移动终端MS2到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；x1和x2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2在第一时隙发出的信号；xr代表处理后的第二混合信号；g1和g2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2到中继节点的信道的信号冲激响应；g3代表中继节点到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；N0代表噪声的功率谱密度；S0是指当给定的比特位置为0时，所对应的QAM调制星座点；S1是指当特定比特位置为1时，所对应的QAM调制星座点。S则表示QAM调制所包含的所有星座点；S(1)和S(2)分别表示第一移动终端MS1和第二移动终端MS2采用的调制星座表；和分别代表中继节点估计出的第一移动终端MS1和第二移动终端MS2发送的符号。根据权利要求7所述的方法，其中，所述中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行消除噪声以及压缩处理；其中，所述噪声消除采用如下公式实现(Smin(1),Smin(2))=argx1∈S(1),x2∈S(2)min(yr-g1·x1-g2·x2);]]>所述压缩处理包括：中继节点在获得了之后，根据确定所接收第二混合信号中第一移动终端MS1和第二移动终端MS2所发送符号在星座表中的位置然后再根据公式xr=S(1)(indexmin(1))+S(2)(indexmin(2))]]>进行星座映射，生成xr并转发出去；所述联合检测包括：所述基站利用如下公式得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比：LLR(bi)=log(Σx1∈S0,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2)Σx1∈S1,x2∈SP(y1(1),y1(2)/x1,x2))]]>其中，P(y1(1)，y1(2)／x1，x2)=P(y1(1)／x1，x2)·P(y1(2)／x1，x2)，P(y1(1)／x1，x2)，P(y1(2)／x1，x2)通过如下公式计算得到：P(y1(1)/x1,x2)=1πN0exp{-||y1(1)-h11x1-h21x2||2||N0||}]]>P(y1(2)/x1,x2)=P(y1(2)/xr)=1πN0exp{-||y1(2)-g3xr||2||N0||}]]>其中，y1(1)代表第一基站BS1在第一时隙接收到的第一混合信号；y1(2)代表第一基站BS1在第二时隙接收到的第三混合信号；yr代表中继节点在第一时隙接收到的第二混合信号；h11代表第一移动终端MS1到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；h21代表第二移动终端MS2到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；x1和x2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2在第一时隙发出的信号；xr代表处理后的第二混合信号；g1和g2分别代表第一移动终端MS1和第二移动终端MS2到中继节点的信道的信号冲激响应；g3代表中继节点到第一基站BS1的信道的信号冲激响应；N0代表噪声的功率谱密度；S0是指当给定的比特位置为0时，所对应的QAM调制星座点；S1是指当特定比特位置为1时，所对应的QAM调制星座点。S则表示QAM调制所包含的所有星座点；S(1)和S(2)分别表示第一移动终端MS1和第二移动终端MS2采用的调制星座表；和分别代表中继节点估计出的第一移动终端MS1和第二移动终端MS2发送的符号。根据权利要求1至10任意一项权利要求所述的方法，其中，该方法进一步包括：确定进行联合数据转发的移动终端对。根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定进行联合数据转发的移动终端对包括：移动终端测量本小区和相邻小区的参考信号；如果本小区和相邻小区的参考信号强度之差小于预先设定的参考信号门限，则该移动终端向本小区基站汇报相邻小区的身份标识以及本小区直传链路的信道条件；基站通知移动终端测量经由转发链路转发的本小区的参考信号；移动终端根据测量得到的经由转发链路转发的本小区的参考信号获得转发链路的信道条件，并将转发链路的信道条件上报给本小区基站；根据本小区直传链路的信道条件以及转发链路的信道条件判断转发链路的质量是否优于直传链路，如果是，则将该移动终端加入备选列表中；以及随机选出自身备选列表中的一个移动终端以及相邻小区备选列表中的一个移动终端作为进行联合数据转发的移动终端对。根据权利要求11所述的方法，其中，所述确定进行联合数据转发的移动终端对包括：中继节点监听相邻小区移动终端发送的参考信号；若有来自两个小区的移动终端的参考信号强度之差小于预先确定的第一门限，且所述来自两个小区的移动终端的参考信号强度均大于预先确定的第二门限，则中继节点将所述来自两个小区的移动终端的参考信号格式通知给所述两个小区的基站；所述两个小区的基站分别根据所接收的参考信号格式确定上述两个小区的移动终端的身份标识，并将该身份标识对应的移动终端加入自身的备选列表中；以及随机选出自身备选列表中的一个移动终端以及相邻小区备选列表中的一个移动终端作为进行联合数据转发的移动终端对。根据权利要求1至10任意一项权利要求所述的方法，其中，所述中继节点由当前空闲的基站实现。一种中继节点，其特征在于，包括：混合信号接收单元，用于在第一时隙接收来自移动终端的混合信号；混合信号处理单元，用于对所接收的混合信号进行基于网络编码的处理；以及混合信号转发单元，用于在第二时隙将处理后的混合信号转发至与其相邻的基站。一种基站，其特征在于，包括：联合检测单元，用于对在第一时隙从移动终端直接接收的混合信号以及在第二时隙从中继节点接收的混合信号进行联合检测，获得自身覆盖范围内移动终端所发送信号所包含每个比特的对数似然比；译码器，根据自身覆盖范围内移动终端所发送信号所包含每个比特的对数似然比进行译码，得到自身覆盖范围内移动终端所发送信号。

说明书小区间干扰消除方法、中继节点和基站 
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及小区间干扰消除方法、中继节点和基站。 
背景技术
在当前的蜂窝系统中，用户能获得的数据速率很大程度上取决于用户所处的位置。例如，蜂窝系统中小区边缘用户的数据速率远远低于小区中心的用户。这主要是由于信号在无线环境中的传播特性所致。本领域的技术人员可以理解，距离基站较远的用户所接收到的信号，在经过空间损耗后，其信号强度势必减弱，那么自然他所能获得的数据速率就会降低。如果通过增加基站对边缘用户的发送功率来克服空间损耗，也即如果基站通过增加对边缘用户的发射功率在克服空间损耗，那么会导致该基站对相邻小区的干扰增加，从而仍会导致相邻小区的边缘用户的数据速率的降低。因此，如何解决小区间干扰的问题是提高边缘用户的数据速率所要解决的根本问题之一。 
发明内容
为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种小区间干扰消除方法以及实现该方法的中继节点和基站，可以有效消除小区间干扰，提高边缘用户的吞吐量。 
本发明实施例提供的一种小区间干扰消除方法，包括：中继节点在第一时隙接收与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号；中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理；以及中继节点在第二时隙将处理后的信号转发到与其相邻的基站。 
其中，中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：中继节 点对所接收的信号进行放大处理；或中继节点对所接收的信号进行消除噪声以及重新调制处理；或者中继节点对所接收的信号进行消除噪声处理以及压缩处理；又或者，中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括： 
A、根据中继节点和基站之间的信道条件判断是否要对所接收的信号进行噪声消除处理，如果是，则对所接收的信号进行噪声消除处理，然后执行步骤B；否则，对所接收的信号进行放大； 
B、根据中继节点和基站之间的信道条件判断是否要对噪声消除处理后的信号进行压缩，如果是，则对经过噪声消除处理后的信号进行压缩；否则，对经过噪声消除处理后的信号进行重新调制。 
上述方法进一步包括：基站在第一时隙接收自身以及与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号；基站在第二时隙接收中继节点发出的处理后的信号；基站根据自身在第一时隙内接收的信号以及在第二时隙内接收的信号进行联合解码得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号。 
基站根据自身在第一时隙内接收的信号以及在第二时隙内接收的信号进行联合解码包括：基站首先对自身在第一时隙接收的自身以及与其相邻的基站覆盖范围内移动终端发出的信号和在第二时隙接收的中继节点发出的处理后的信号进行联合检测，得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比，然后再应用译码器进行译码得到自身覆盖范围内移动终端发送的信号。在此，上述译码器为可以支持软信息解码的译码器，例如Turbo译码器、LDPC译码器等等。 
中继节点对所接收的信号进行基于网络编码的处理包括：所述中继节点对所接收的信号进行放大处理；所述联合检测包括：所述基站利用如下公式得到自身覆盖范围内移动终端发出的信号所包含每个比特的对数似然比：