CN101485121A - 干扰减小的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于减小干扰信号所引起的干扰的方法和设备，用于与无线网络的至少一个移动终端进行通信的接入节点(如基站)中，该方法包括以下步骤：接收与第二接入节点发射到至少一个第二移动终端的至少一个数据分组相关的信息，接收与至少一个数据分组将从第二接入节点发射到第二移动终端时的时间点有关的时序－频率信息，根据至少一个数据分组来估计干扰信号，在该时间点根据所估计的干扰信号来消除干扰。这有助于干扰消除，特别是在使用分布式RRM的网络中。

Description

干扰减小的方法和设备

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序所述的干扰减小装置、如权利要求10的前序所述的接入节点以及权利要求12的前序所述的方法。

背景技术

在无线通信网络中，上行链路和下行链路业务必须以能将它们相互分隔开的方式进行双工。这样做的最常见的方法是频分双工(FDD)和时分双工(TDD)，即分别在频率和时间中分隔上行链路和下行链路信号。这些方法的每个具有与另一个不同的优点和缺点。

TDD优于FDD的优点在于能通过更灵活的方式来指定上行链路和下行链路中的所需资源。无需价格高并且可能需要空间的其它滤波器，并且可将信道互易性用于信道和路径增益估计。

为了尽可能灵活地利用无线网络的资源，优选地应当能够分别改变用于上行链路和下行链路业务的时间，以便适应上行链路和下行链路随时间变化的业务需求。这意味着，在任何给定时间，可能的是，某些小区将使用上行链路资源，而某些小区将使用下行链路资源。这导致小区之间、基站之间以及移动终端之间增加的干扰。

具体来说，基站之间的干扰是一个问题，因为基站之间的路径损耗与移动终端之间的路径损耗相比往往很低。从一个基站发射的下行链路业务将干扰在另一个基站接收的上行链路业务，因为前者将通常具有远高于后者的功率。

按照传统方式，消除这种干扰的方法涉及资源分配或调度。

避免基站之间的干扰的一种这样的方法显然是指定任何两个小区中的上行链路和下行链路资源，使得它们从不重叠(overlap)。在，M.的“Resource Allocation for Asymmetric Trafficin Time Division Duplexing Mode Celluar Networks”(2003，Licentiate thesis，2003)中描述了这种解决方案。在具有许多小区的系统中，这可能难以实现，因为小区中的资源指定是互连的。另外还丢失取决于需求的指定相邻小区中的不同数据速率的灵活性。

US6334057中所公开的另一种解决方案允许两个相邻小区中的上行链路和下行链路业务的重叠，它在任何两个小区之间的任何可能的上行链路-下行链路重叠期间调度靠近基站的移动终端而不是更远的移动终端。

Tardy、Grondalen、Vezzani的“Interference in TDD based LMDSsytems”(1ST Mobile and Wireless Communications Summit，Thessaloniki，2002年6月17-19日)描述了基于干扰消除技术的不同方法。受到干扰的基站能得到干扰基站所发射的数据的复本，并使用这个复本来消除干扰。对于如何以传输有效方式来实现这个方面或者对于具有至少部分分布式无线资源管理(RRM)的蜂窝系统，没有给出具体建议。

发明内容

本发明的一个目的是提供干扰消除，特别是在使用分布式无线资源管理的系统中。

根据本发明，这个目的通过用于在与无线网络中的至少一个移动终端进行通信的接入节点中减小由干扰信号所引起的干扰的干扰减小装置来实现，所述干扰减小装置的特征在于包括

第一接收单元，设置成接收与第二接入节点向至少一个第二移动终端发射的至少一个数据分组相关的信息，

第二接收单元，设置成接收与至少一个数据分组将从第二接入节点发射到第二移动终端时的至少一个时间点有关的时序-频率信息，

估计单元，设置成根据至少一个数据分组来估计干扰信号，

消除单元，设置成在所述时间点根据所估计的干扰信号来消除干扰。

此目的还通过在与无线网络的至少一个移动终端进行通信的接入节点(如基站)中减小干扰信号所引起的干扰的方法来实现，该方法包括以下步骤：

接收与第二接入节点向至少一个第二移动终端发射的至少一个数据分组相关的信息，

接收与至少一个数据分组将从第二接入节点发射到第二移动终端时的时间点有关的时间信息，

根据至少一个数据分组来估计干扰信号，

在所述时间点根据所估计的干扰信号来消除干扰。

接入节点可以是提供对无线网络中的移动终端的接入的任何类型的节点，如基站。虽然严格地说这对于中继站并非是正确的，但是本文档中的术语“接入节点”意在涵盖中继站以及类似节点。

因此，通过关注于分布式无线资源管理(RRM)操作和改进的传输效率的消除先验已知的干扰，本发明使得能够灵活地使用TDD网络中的上行链路/下行链路资源。

根据本发明的解决方案考虑了各基站处理它自己的调度、调制和编码选择以及某种程度的功率控制的情况。这种情况存在于当今的若干系统中，并且在将来可能更常见。另外，要用于干扰消除的数据分组能在任意时间点发射，而不仅是正好在将它们发射给移动终端时发射。

干扰减小部件优选地在估计干扰信号时使用格式信息，例如调制和编码信息。这种格式信息能通过不同方式来获得。在一个实施例中，干扰减小装置还包括第三接收单元，用于接收与第二基站在发射至少一个数据分组时所使用的信令格式有关的格式信息，其中估计部件设置成根据至少一个数据分组和格式信息来估计干扰信号。这种信息可从干扰基站接收。备选地，所使用的调制和编码方案可以是在干扰减小装置中预先已知的。使干扰减小部件推测或估计调制和编码方案也是可能的。估计单元则可设置成根据至少一个数据分组以及与预定格式有关的格式信息来估计干扰信号。

估计单元还可设置成分别使用至少第一和第二预定格式来估计干扰信号的至少第一和第二部分，以及所述干扰减小装置设置成确定至少第一和第二预定格式中的哪一个提供最佳干扰减小。这允许在选择待使用的格式信息时的一定量的反复试验。

在一个优选实施例中，所述第一和第二接收部件设置成从第二接入节点接收所述至少一个数据分组和/或所述时序信息。从分布式RRM的观点来看，这个解决方案是优选的。

备选地，所述第一和第二接收部件可设置成从核心网络中的控制节点接收所述至少一个数据分组和/或所述时间信息。

优选地，消除部件设置成仅当第一接入节点正接收上行链路的信息、而第二接入节点正发射下行链路的信息时才消除干扰。通过仅当实际需要时才执行干扰消除，这个实施例使必须发送的附加数据量以及干扰计算的处理要求为最小。

上述目的还通过无线网络中用于将至少一个终端与网络连接的接入节点来实现，其特征在于包括如上所述的至少一个干扰减小装置。

接入节点还可包括通信部件，它设置成向网络中的另一个接入节点发射待发射给其它接入节点的至少一个数据分组以及与要发射至少一个数据分组的时间有关的时序信息。

本发明还涉及无线通信网络，其特征在于包括如上所述的至少一个接入节点。

附图说明

下面作为示例、参照附图更详细地描述本发明，附图包括：

图1A和图1B示出使用TDD的无线网络中的通信，

图2示出使用用于干扰减小的本发明方法的无线通信网络的一部分，

图3示出根据本发明的干扰减小装置，

图4示出使用中继站的无线通信网络中的本发明方法的使用。

具体实施方式

图1A示意示出无线通信网络的第一和第二小区。图1B分别示意示出第一和第二小区中的资源的指定。其中使用下行链路资源的时隙表示为DL，而其中使用上行链路资源的时隙表示为UL。

在各小区中，存在分别与移动终端5、7进行通信的基站1、3。正如在图1B中能看到，在垂直虚线之间存在三个时隙的时期，在这个时期中，在第一小区中使用上行链路资源，而在第二小区中使用下行链路资源。图1A示出这个时期中的情况，这个时期将称作重叠时期。发送方与预计接收方之间的信号表示为实线，而发送方与非预计接收方之间可能引起干扰的信号表示为虚线。图1A中，第一移动终端5正发射预计送往第一基站1的上行链路信号。第二基站3正发射预计送往第二移动终端7的下行链路信号。从第二基站3发射的下行链路信号将在第一基站中以比从第一移动终端5所接收的上行链路信号更高的功率作为干扰信号被接收。类似地，从第一移动终端5发射的上行链路信号将在第二移动终端7中作为干扰从第二基站3所接收的下行链路信号的干扰信号被接收。由于传播特性的差异，移动终端之间的这种干扰通常远远小于基站之间的上述干扰。因此，不再考虑移动终端之间的干扰。

图2示出其中已实现本发明的无线网络的两个小区。如图1a中那样，第一基站11和第二基站13在无线网络(未示出)中分别充当对于第一移动终端15和第二移动终端17的接入节点。如本领域常见的那样，无线网络控制器(RNC)19或者等效部件控制基站11、13。

各基站11、13包括设置成抵消干扰的干扰减小装置21、23，下面将参照图3进行论述，其中示出第一基站的干扰减小装置21。描述也适用于第二基站的干扰减小装置23。

干扰减小装置21包括第一接收单元25，它设置成从第二基站13接收将从第二基站发射到一个或多个移动终端的数据分组。第二基站可发射所有数据分组或者仅发射可在如结合图1B所述的重叠时间期间发射的数据分组。干扰减小装置21还包括第二接收单元26，它设置成从第二基站接收与将发射数据分组的时间、或者在哪一个频率上或者它们两者的组合相关的时序、频率或时序-频率信息。优选地，干扰减小装置21还包括第三接收单元27，用于接收与第二基站在发射数据分组时将使用的信号格式有关的信息。

估计单元28在干扰减小装置中设置成根据第一接收单元25中接收的数据分组以及第三接收单元27中接收的格式信息(如果存在)，来估计(在重构的意义上)第一基站中由从第二基站发射的数据将引起的干扰信号。如果没有接收到格式信息，则预定格式将用于估计该信号，或者估计单元可尝试推测可能的格式。可能使估计单元在干扰消除期间尝试不同的格式。然后，干扰减小装置21能确定哪一种格式提供最佳结果，并指示估计单元选择这个格式供将来使用。

消除单元29接收估计信号。消除单元29还接收预期信号，即预计送往由干扰减小装置所服务的基站的信号，该信号受到干扰。然后，消除单元在通过第二接收单元26接收的时序信息所确定的正确时间使用估计信号从预期信号消除或减小干扰信号。注意，可将第三接收单元27所接收的格式信息转发给估计单元28而不是消除单元29，在这种情况下，估计单元28在适当时间和频率产生已创建干扰信号，作为对消除单元29的输入。

估计信号在用于干扰减小之前必须根据干扰信号干扰预期信号的强度来加权(即，相位和幅度的适当缩放)。这可在消除单元29中根据接收的信号来进行。例如，加权因子或向量能选择成使得优化表示受关注干扰信号的干扰减小的量度。备选地，估计单元28可在将估计信号转发给消除单元29之前按照适当加权因子对它进行调整。在后一种情况下，估计单元需要接收能用于估计干扰等级的信道估计信号。这个信道估计信号在图3中表示为进入估计单元28的虚线。注意，加权可以是频率相关的，或者如同OFDM或OFDMA中那样，不同的加权因子被选择或者可以被选择用于各OFDM或OFDMA副载波。

当然，优选地，两个基站均包括干扰减小装置，并且两个基站均设置成通知其它基站关于要发射的数据，并且还向它们提供时序信息和格式信息。

从第二基站发射到第一基站的干扰减小装置的数据分组和其它信息能通过空中接口或者通过核心网络发射。备选地，不是将数据分组从第二基站发射到第一基站的干扰减小装置，而是能将数据分组从RNC 19表示的网络发射到两个基站。如果第一基站已经具有数据分组，则第二基站仅需要发射例如标识要发射的数据分组的序列号等信息而不是分组本身。

基站可受到来自一个以上其它基站的干扰。在这种情况下，干扰减小装置应当设置成接收与从这些其它基站的每个所发射的数据分组有关的信息以及所使用格式(如果是可适用的)，使得它能对干扰信号的每个执行干扰消除。可消除干扰信号的全部或部分。当然仅当第一基站正接收上行链路的数据时才在第一基站中执行干扰消除是可能的，以便同时抵消从这些其它基站的一个或多个发射的下行链路信号。

图4示出中继系统中的本发明方法的使用。在这个系统中，分别与第一移动终端35和第二移动终端37通信的第一中继站31和第二中继站33正接收来自基站36的数据。根据发射条件，各中继站31、33潜在地监听(overhear)预计送往其它中继站的数据。对于第二中继站33在DL进行发射的图4的特定示例，如果第一中继站31监听从基站36发送给第二中继站33的信息，则是充分的。

如图1中那样，发送方与预计接收方之间的信号表示为实线，而发送方与非预计接收方之间可能引起干扰的信号表示为虚线。图4中，第一移动终端35正发射预计送往第一中继站31的上行链路信号。第二中继站33正发射预计送往第二移动终端37的下行链路信号。从第二基站33发射的下行链路信号将在第一基站31中作为干扰信号被接收。类似地，从第一移动终端35发射的上行链路信号将在第二移动终端37中作为干扰信号被接收，但是这个干扰信号通常被认为是可忽略的。

因此，各中继站31、33包括如结合图3所述的干扰减小装置21。将结合图5论述干扰减小装置的功能。由于第一中继站31先前已经监听到要从中继站33发射的数据，所以这些数据无需再次从第二中继站发射。为了执行干扰消除，第一中继站31必须具有与第二中继站33在进行下行链路发射时所使用的格式有关的信息。这种格式信息可直接从第二中继站33发射到第一中继站31。也可从基站36接收。备选地，干扰减小装置21可估计或推测格式，如结合图3所述。因此，干扰减小装置21已经具有生成估计的干扰信号所需的数据。时序信息应当仍然从第二中继站发射到第一中继站。

本发明不仅能用于基站之间，而且能用于无线网络中的任何种类的接入节点(如中继站)之间。基站与中继站之间或者中继站与基站之间的干扰当然能使用相同类型的干扰减小装置以相同方式来减小。因此，在以下图5的论述中，术语“接入节点”用来指基站或中继站。

图5示出根据本发明的方法的一个基本实施例。在作为可选步骤的步骤S1，第二接入节点选择在从第二接入节点发射到第二移动终端时可能在第一接入节点中引起干扰的数据分组。

在步骤S2，向第一接入节点发射来自步骤S1的所选数据分组。备选地，向第一接入节点发射将在某个时间时期中从第二接入节点发射的所有数据分组。还发射指明分组将从第二接入节点发射到第二移动终端的时间的时序信息。另外，如果不同的信息在不同的频率同时发送，如OFDMA中那样，则这个信息随时序信息一起转发。也可包含指明例如将要使用的调制和编码方案的格式信息。

在步骤S3，在第一接入节点的干扰减小装置中接收在步骤S2发射的数据。如上所述，如果第一接入节点已经接收到实际数据分组，则可发射数据分组的标识而不是实际数据分组本身。

在步骤S4，在第一接入节点的干扰减小装置中接收时序信息(需要时，如OFDMA中那样，接收频域中的资源分配)。

在步骤S5，在第一接入节点的干扰减小装置中接收格式信息(如果包含的话)。

在步骤S6，干扰减小装置的估计单元使用所接收的信息来估计将由分组在从第二接入节点被发射到第二移动终端时所引起的干扰信号。

在步骤S7，所估计的干扰信号用于在将分组从第二接入节点实际发射到第二移动终端时消除或减小干扰信号。

Claims (21)

1.一种用于在例如基站的接入节点(11、13；31、33、36)中减小由干扰信号引起的接收的信号中的干扰的干扰减小装置(21、23)，所述接入节点与无线网络中的至少一个移动终端(15、17；35、37)进行通信，所述干扰减小装置的特征在于它包括

第一接收单元(25)，设置成接收与第二接入节点将向至少一个第二移动终端发射的至少一个数据分组相关的信息，

第二接收单元(26)，设置成接收与至少一个数据分组将从所述第二接入节点发射到所述第二移动终端时的至少一个时间点有关的时序-频率信息，

估计单元(28)，设置成根据所述至少一个数据分组来估计所述干扰信号，

消除单元(29)，设置成在所述时间点根据所估计的干扰信号来消除干扰。

2.如权利要求1所述的干扰减小装置，还包括：第三接收单元(27)，用于接收与所述第二基站在发射所述至少一个数据分组时所使用的信令格式有关的格式信息，其中所述估计部件(28)设置成根据所述至少一个数据分组和所述格式信息来估计所述干扰信号。

3.如权利要求1所述的干扰减小装置，其中，所述估计单元(28)设置成根据所述至少一个数据分组以及与预定格式有关的格式信息来估计所述干扰信号。

4.如权利要求1所述的干扰减小装置，其中，所述估计单元(28)设置成分别使用至少第一和第二预定格式来估计所述干扰信号的至少第一和第二部分，以及所述干扰减小装置设置成确定所述至少第一和第二预定格式中的哪一个提供最佳干扰减小。

5.如以上权利要求中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述估计单元(28)设置成接收信道估计信号，并根据从所述信道估计信号所确定的干扰等级来调整所述估计信号。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述消除单元(29)设置成根据从所述所接收的信号所确定的干扰等级来调整所述估计信号。

7.如以上权利要求中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述第一和第二接收部件设置成从所述第二接入节点接收所述至少一个数据分组和/或所述时序信息。

8.如权利要求1至6中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述第一和第二接收单元(25、26)设置成从接入网中的控制节点接收所述至少一个数据分组和/或所述时序信息。

9.如权利要求2至8中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述第三接收单元(27)设置成从接入网中的控制节点接收所述格式信息。

10.如以上权利要求中的任一项所述的干扰减小装置，其中，所述消除部件设置成仅当所述第一接入节点正接收上行链路的信息、而所述第二接入节点正发射下行链路的信息时才消除干扰。

11.一种在无线网络中用于将至少一个终端(15、17；35、37)与网络连接的接入节点(11、13；31、33、36)，其特征在于，它包括如权利要求1至7中的任一项所述的至少一个干扰减小装置(21、23)。

12.如权利要求11所述的接入节点，还包括：通信部件，设置成向所述网络中的另一个接入节点发射待发射给移动终端的至少一个数据分组以及与何时要发射所述至少一个数据分组有关的时序信息。

13.一种在与无线网络中的至少一个移动终端进行通信的接入节点(例如基站)中减小由干扰信号所引起的干扰的方法，包括以下步骤：

接收与第二接入节点将向至少一个第二移动终端发射的至少一个数据分组相关的信息，

接收与所述至少一个数据分组将从所述第二接入节点发射到所述第二移动终端时的时间点有关的时序信息，

根据所述至少一个数据分组估计所述干扰信号，

在所述时间点根据所估计的干扰信号来消除干扰。

14.如权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：接收与所述第二基站在发射所述至少一个数据分组时所使用的信令格式有关的格式信息，其中根据所述至少一个数据分组和所述格式信息来估计所述干扰信号。

15.如权利要求13所述的方法，其中，根据所述至少一个数据分组以及与预定格式有关的格式信息来估计所述干扰信号。

16.如权利要求13至14中的任一项所述的方法，包括以下步骤：在使用所述所估计的干扰信号来减小所述干扰之前将它的等级调整到干扰等级。

17.如权利要求13所述的方法，包括以下步骤：分别使用至少第一和第二预定格式来估计所述干扰信号的至少第一和第二部分，以及确定所述至少第一和第二预定格式中的哪一个提供最佳干扰减小。

18.如权利要求13至17中的任一项所述的方法，其中，从所述第二接入节点接收与至少一个数据分组相关的所述信息和/或所述时序信息和/或格式信息。

19.如权利要求13至17中的任一项所述的方法，其中，从核心网络中的控制节点接收与至少一个数据分组相关的所述信息和/或所述时序信息和/或格式信息。

20.如权利要求13至19中的任一项所述的方法，其中，仅当所述第一接入节点正接收上行链路的信息、而所述第二接入节点正发射下行链路的信息时才执行消除干扰的步骤。

21.一种无线通信网络，其特征在于，它包括如权利要求11至12中的任一项所述的至少一个接入节点。

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