CN102160345A - 用于蜂窝网络的分布式上行链路多小区连续干扰删除 - Google Patents

Abstract

本发明的示例实施例涉及使用连续干扰删除(SIC)来降低小区间干扰的方法。本发明的示例实施例使用小区和/或扇区之间的小区间协作，成功地对其相关用户的数据信号进行解码，并向其他小区/扇区传递解码后的数据信号，以降低小区间干扰，并允许对用户数据信号的改进的解码。本发明的示例实施例包括：经由回程线路传递解码后的数据信号。本发明的示例实施例还包括：结合SIC的应用，对用户数据信号进行静态和动态排序。

Description

用于蜂窝网络的分布式上行链路多小区连续干扰删除

技术领域

背景技术

尽管在当今的无线网络中采用了许多先进的物理和链路层技术(例如自适应调制和编码、HARQ、功率控制等)，由于较高的干扰和路径损耗，大量移动用户(特别是处于小区边缘的用户)接收数据的速率低得令人难以忍受。此外，多媒体无线网络中对越来越高的数据速率的需求不断增长。因此，为了在未来无线网络中提供足够的服务质量，有效的干扰减轻技术是必要的。

例如，第四代无线系统(例如，长期演进(LTE)、WiMAX和超移动宽带(UMB))采用正交频分多址(OFDMA)，OFDMA通过将小区内用户调度在不同的时间-频率资源(例如，音调)上来实现小区内干扰避免。另一方面，源自相邻基站发射的小区间干扰仍是一个重要问题。

发明内容

根据此处提供的描述，其他的应用领域也是显而易见的。应当理解的是，本说明书和特定示例仅仅用于示意的目的，而并非意在限制本发明公开的范围。

本发明的示例实施例涉及使用连续干扰删除(SIC)来降低小区间干扰的方法。本发明的示例实施例提供了一种方法，包括：在第二网络单元处，通过回程线路，从第一网络单元接收解码后的第一数据信号。该方法还包括：基于接收到的解码后的第一数据信号，删除在第二网络单元处接收的第二数据信号中的干扰，从而产生改善的第二数据信号；以及在第二网络单元处，对改善的第二数据信号进行解码。

本发明的示例实施例还提供了一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：接收第一数据信号的多个版本；接收至少一个干扰数据信号，所述至少一个干扰数据信号对接收到的第一数据信号的多个版本中的至少一个造成干扰；以及对接收到的干扰数据信号进行解码。该方法还可以包括：基于相应的解码后的干扰数据信号，删除接收到的第一数据信号的多个版本中的干扰，以产生第一数据信号的至少一个改善版本；对包括未改善版本和改善版本在内的接收到的第一数据信号的多个版本进行解码；基于质量准则，选择解码后的第一数据信号的多个版本之一。本发明的示例实施例还可以针对无线网络中的多个数据信号重复上述步骤。所述无线网络可以包括多个小区，其中，多个小区中的每一个小区包括多个扇区。

本发明的示例实施例还提供了一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：识别数据信号的集合；识别数据信号的集合中、对应信道条件低于阈值的子集。该方法还可以包括：对数据信号的子集从第1到第N排序，第一个数据信号具有最好的信道(或链路)条件，第N个数据信号具有最差的信道(或链路)条件；以及对于数据信号的子集中的每个数据信号，识别多个小区中可能造成干扰的小区。该方法还可以包括：对排序后的第一个数据信号进行解码；基于解码后的第一个数据信号，对剩下的第二个至第N个未解码数据信号进行干扰删除；以及重复对未解码的排序后的数据信号进行解码和干扰删除，直至对第N个数据信号进行了解码。附加示例实施例还可以包括：在对剩下的第二个至第N个未解码数据信号进行干扰删除后，确定新的对应信道(或链路)条件；对剩下的未解码数据信号进行重新排序，第一个数据信号具有新确定的最好的对应信道(或链路)条件，第N-1个数据信号具有新确定的最差的对应信道(或链路)条件；以及重复对数据信号进行解码、干扰删除、确定和重新排序，直至对第N个数据信号进行了解码。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，示例实施例将得到更加清楚的理解。图1至6用于图示此处描述的非限制性的示例实施例。

图1示出了根据示例实施例的简单的多小区干扰删除方法；

图2示出了根据示例实施例的辅基站处的干扰删除；

图3示出了根据示例实施例的混合干扰删除方法；

图4是示出了根据示例实施例的应用多小区干扰删除的步骤的流程图；

图5示出了根据示例实施例的、彼此环绕的19小区/57扇区的网络拓扑；

图6示出了根据示例实施例的抛物线天线配置；以及

图7是上行链路性能的比较图，其中，SIC等于1扇区MMSE+3支路SIC；

图8是上行链路性能的比较图，其中，SIC等于1扇区MMSE+6支路SIC；以及

图9是上行链路性能的比较图，其中，SIC包括为对辅用户进行解码而对主用户进行干扰删除。

具体实施方式

下面将参照示出了某些示例实施例的附图，更充分地描述各示例实施例。附图中，为了清楚起见，可能对层和区域进行了加粗。

相应地，虽然本发明的示例实施例具有各种变型和可选形式，但在附图中仅通过示例方式示出了其实施例，并且此处将对其实施例进行详细描述。然而，应当理解，并非意在将示例实施例限制于所公开的特定形式，相反，示例实施例意在覆盖属于本发明范围内的所有变型、等效和可选方案。在对附图的描述中，相同的附图标记指代相同的单元。

应理解的是，虽然可以在此处使用术语第一、第二等来描述各种单元，但这些单元不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分单元。例如，在不背离示例实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元也可以被称为第一单元。如此处所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任意和全部组合。应理解的是，当单元被说成“连接”或“耦合”至另一单元时，其可能直接连接或耦合至另一单元或者可能存在中间单元。相反，当单元被说成“直接连接”或“直接耦合”至另一单元时，不存在中间单元。应当以类似的方式理解用于描述单元间关系的其他词语(例如，“之间”与“直接位于…之间”，“相邻”与“紧邻(直接相邻)”等)。

此处所用的术语仅用于描述特定实施例，而并非意在限制示例实施例。如此处所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文作出特别说明。还应理解的是，当在此处使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、单元、组件和/或特征组、整数组、步骤组、单元组、组件组的存在或附加。

为了便于描述如图所示的一个单元或者特征和另一单元或特征间的关系，此处可以使用空间关系术语，例如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等。应当理解的是，空间关系术语意在涵盖正在使用或操作中的设备的、除图中所示的取向以外的不同取向。例如，如果图中的设备翻转，被描述为“在其他单元或特征下面”或“在其他单元或特征下方”的单元此时将取向为“在其他单元或特征上面”或“在其他单元或特征上方”。因此，例如，术语“在…下面”可以涵盖上方和下方两种取向。设备还可以朝向其他方向(将设备旋转90度，或者以其他取向来观察或参照设备)，应当对此处所用的空间关系描述词作出相应的解释。

还应当注意的是，在某些可选实现中，功能/动作可以不按图中所示的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，顺序示出的两个附图实际上可以实质同时地执行，或者可以按相反顺序执行。除非另行说明，此处所用的所有术语(包括科技术语)具有示例实施例所属领域的技术人员公知的含义。还应当理解的是，术语(例如常用词典中定义的术语)的含义应被解释为与其在相关技术上下文中的含义一致，并且除非此处明确定义，不应从理想化或过于正式的意义上解释术语的含义。

本发明的许多部分和相应的详细描述是以软件、算法和对计算机存储器中的数据比特的操作的符号化表示的方式给出的。这些描述和表示是所属领域技术人员高效地表述其工作的实质的方式。如此处所用的并且如通常所用的，算法被认为是产生期望结果的自洽的步骤序列。所述步骤需要对物理量进行物理操控。通常(尽管并非必需)，这些量具有能够被存储、被传送、被合并、被比较和被进行其他操控的光、电或磁信号的形式。经证明，有时(原则上由于通用的缘故)，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数等。

在以下描述中，将参照动作和操作的符号表示(例如以流程图的形式)描述示意实施例，所述动作和操作的符号表示可实现为程序模块或函数过程(包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等)，并且可以使用现有网络单元或控制节点(例如，位于基站或节点B的调度器)中的现有硬件来实现。这样的现有硬件可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。

然而，应当谨记，所有上述及类似术语与适当的物理量相关联，并且只是应用于这些量的方便的标记。除非特别说明或根据讨论显而易见，术语(如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等)指计算机系统或类似的电子计算设备的动作或处理，所述计算机系统或类似的电子计算设备操控计算机系统的寄存器和存储器内被表示为物理、电子量的数据，并将其变换为计算机系统存储器或寄存器或者其它这样的信息存储、传输或显示设备内被类似地表示为物理量的其他数据。

还应注意的是，典型地，本发明的软件实现的方面是编码在某种形式的程序存储介质的，或通过某种类型的传输介质实现。所述程序存储介质可以是磁介质(例如，软盘或硬盘驱动器)或光介质(例如，紧致盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读或随机存取的。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或某些其他合适的本领域公知的传输介质。本发明不受任何给定实现的限制。

如以下使用的，术语基站、基站收发信台(BTS)、节点B、网络单元、网关等是同义词，并且可以互换地用于描述在无线网络以及一个或多个UE间提供数据连接的设备。此外，当在以下使用时，术语用户、用户设备(UE)、订户、移动台、远程站等是同义词，并且可以互换地用于描述无线通信网络中的无线资源的远程使用者。此外，当在以下使用时，术语信道条件和链路条件可以互换地用于描述可以信号与干扰加噪声比或差错率表征的链路质量。

本发明的示例实施例通过利用基站间协作解决了小区间干扰减轻的问题。本发明的示例实施例经由回程线路(backhaul)(例如，诸如双绞线、光纤等有线回程线路，或者诸如蜂窝、微波、自由空间光学等无线回程线路)在基站间共享干扰相关信息，来协调多个基站传输，例如以实现协调的功率控制、多小区协作波束赋形、或多小区合作多输入多输出(MIMO)天线。

本发明的示例实施例示出了多小区连续干扰删除(SIC)对无线网络的上行链路的有益效果。示例实施例可以选择性地针对一组用户(例如，针对具有高路径损耗和干扰的小区边缘移动台)执行多小区干扰删除，同时可以通过仅删除最强干扰来实现信号增强，以保持合理程度的回程线路开销。因此，本发明的示例实施例以合理的回程线路开销实现了就成本效益权衡而言提高的增益。

本发明的示例实施例提供了新颖的小区间协作方法，其中，小区(包括扇区、基站、网络单元等)可以成功地对其相关的用户数据进行解码，(经由回程线路)向信号接收条件差的其他小区传递解码符号(例如比特、数据、数据信号等)和相关的控制信息。应广义地理解对用户进行解码，例如，被解码的数据可以包括与差错控制和恢复有关的控制信息、调度信息(即，无线资源相关的信息)、调制和编码方案、功率、导频信号强度等。当以不利信道为用户提供服务的基站删除强干扰源的数据时，基站能够以改进的信号干扰噪声比(SINR)对其自身用户进行解码。

通过使用上述干扰删除技术改进对用户的解码，平均小区吞吐量(例如，平均吞吐速率/用户)和小区边缘吞吐量(例如最差吞吐速率/用户)可以得到改进，这是由于受益于干扰删除的用户可以实现较高的SINR。此外，小区覆盖可以得到改进，这是由于能够以给定的信息速率成功地为更多用户提供服务。此外，使用小区间协作还允许服务提供商(以下一代技术)部署更少的基站来提供和当前系统相似的覆盖，从而节省基本建设费用(CAPEX)。

图1针对由基站A和B(分别对应于单元1和2)及其相关移动台A和B(分别对应于单元3和4)构成的两小区网络，示出了根据示例实施例的简单的多小区干扰删除方法。在图1中，移动台3干扰移动台4，导致在基站2处对移动台4的数据信号的信号接收非常差，进而未能成功对移动台4的数据信号进行解码。相反，即使存在来自移动台4的干扰，基站1也可以成功地对移动台3进行解码。一旦基站1对移动台3的数据信号进行了解码，基站1可以通过回程线路将解码后的数据信号传递至基站2。基站2(执行删除的基站)对起始自移动台3(小区外移动台)的信道进行估计，以删除来自移动台3的干扰，从而对于移动台4的信噪比得到改善。该改善是以基站1与基站2交换移动台3的解码数据所需的附加回程线路开销为代价的。

图2示出了根据示例实施例的另一方法，其中，干扰删除在多小区网络中可以是有所帮助的。此处，基站1和基站2都尝试对移动台4的数据信号进行解码。与图1所示的方法的差异在于：在基站1处也进行图2中的干扰删除。一旦基站1成功地对移动台3的数据信号进行了解码，基站1就删除移动台3引起的干扰，产生移动台4的数据信号的改善版本，接着尝试对移动台4的改善的数据信号进行解码。基站2也尝试在存在移动台3的干扰的情况下对移动台4的数据信号进行解码。使用两个输出(解码后的移动台4的数据信号)中较好的输出作为解码后的移动台4的数据信号，从而移动台4受益于选择分集。如果基站2具有较好的输出，则不必在回程线路中传递数据信号，从而上述方法不会引起任何回程线路开销。

在确定较好的输出时，使用质量准则对解码后的数据信号进行比较。例如，质量准则可以包括：通过循环冗余校验序列进行检错、对第一数据信号的多个版本中的改善版本和未改善版本的解码前有效信号干扰噪声比(SINR)估计之间的比较、以及对第一数据信号的多个版本的改善版本和未改善版本的解码前误比特概率估计之间的比较等。

图3示出了被称为混合方法的、包括图1和图2所示的方法的组合的方法。在图3中，基站1和基站2都在删除了移动台3引起的干扰后尝试对移动台4的数据信号进行解码。在该示例实施例中，移动台3的数据信号可以在回程线路中被运送至基站2，并且基站1和基站2都可以执行干扰删除。移动台4因此可以受益于选择分集和多个小区站址处的干扰删除。

如所属领域技术人员将意识到的，例如由于路径损耗、衰落等缘故，基站1和基站2中的每一个可能从移动台3和移动台4分别接收到稍有不同的信号。因此，在示例实施例中，在基站1处接收到的来自移动台4的数据信号实际上可以是移动台4的数据信号的多个版本中的第一版本，并且在基站2处接收到的数据信号可以是移动台4的数据信号的多个版本中的第二版本。因此，例如在图2所示的方法中，输出可以是第二数据信号的解码后的第一版本和第二数据信号的解码后的第二版本。

注意，虽然上述示例实施例示出了简单的2小区2用户方法，但附加示例实施例可适用于任意数目的网络单元、小区(和/或扇区)和/或用户。此外，可以对无线网络中的多个数据信号重复执行各种方法。

图4是示出了根据示例实施例的多小区SIC的各步骤的流程图。在步骤S400中，识别要被考虑用于删除的、覆盖多个小区/扇区的数据信号的集合。在步骤S410中，识别数据信号集合的可受益于多小区SIC的子集。数据信号的子集的识别可以包括识别具有低于某一阈值的信道(或链路)条件的数据信号。所述阈值可以是SINR等级，该SINR等级可以是由服务供应商基于例如用户服务协议、最小数据速率、平均数据速率等而设置/提供的。为了识别数据信号的子集，将每个数据信号与所述阈值进行比较，并将低于阈值的数据信号包括在子集中。

在步骤S420中，将该子集的数据信号从第1到第N排序。排序后的第一个数据信号可以具有最好的信道条件，而排序后的第N个数据信号可以具有最差的信道条件。在步骤S430中，识别多个小区/扇区内可能对每个子集数据信号造成干扰的小区。在步骤S440中，对排序后的第一个数据信号进行解码，并且在步骤S450中，基于解码后的第一个数据信号，针对剩下的未解码的数据信号(第二个至第N个数据信号)中的每一个数据信号，进行干扰删除。接着，可以重复对剩下的未解码的排序后的数据信号的解码和干扰删除步骤，直到对第N个数据信号进行了解码。可独立的附加步骤可以包括：估计与用户和相邻扇区间的链路相对应的信道增益和相位，所述用户可能受益于SIC，所述相邻扇区可以为干扰删除的目的交换干扰用户数据；交换按照顺序较早被解码的用户(例如，排名较高的用户)的成功解码的数据；以及估计未解码的数据信号的对应信道。此外，干扰删除步骤可以包括：使用所获得的信道估计和任何其他传统的扇区内接收机信号处理，删除来自用户的干扰，以对排名较低的用户进行解码。

与上述“静态”排序过程相比，本发明的示例实施例还可以包括“动态”排序过程。在动态排序中，可以在如上所述针对剩下的第二个至第N个未解码数据信号进行了干扰删除后，确定新的对应信道条件。接着，执行对剩下的未解码数据信号的重新排序，其中，第一个数据信号具有新确定的最好的信道条件，并且第N-1个数据信号具有新确定的最差的信道条件。为了使该过程保持动态，重复解码、干扰删除、确定和重新排序的步骤，直到对第N个数据信号进行了解码。

还可以使用系统模型对示例实施例进行描述。首先，描述具有M个基站和N个单天线移动台的无线网络的上行链路，其中，每个基站具有r个接收天线。接收到的信号的模型由下式给出：

$y_i=h_{\mathrm{ii}}{x}_i+\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{h}_{\mathrm{ij}}{x}_j+n_i---\left(1\right)$

其中，y_i∈C^r表示基站i处的r维接收信号，h_ij∈C^r表示从用户j到基站i的复数信道向量，x_j表示用户j的天线输出，n_i～CN(0，σ²I_r)表示白高斯噪声。当线性波束赋形向量w_i∈C^r用于对y_i滤波时，相应的信号干扰噪声比(SINR)γ_i为：

${\mathrm{\γ}}_i=\frac{{\left(w_i^{+}{h}_{\mathrm{ii}}\right)}^2{p}_i}{\underset{j=1,j\≠i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left(w_i^{+}{h}_{\mathrm{ij}}\right)}^2{p}_j+{\mathrm{\σ}}^2\left(w_i^{+}{w}_i\right)}---\left(2\right)$

其中，p_j表示用户j的发射功率。假定使用SINR最大化最小均方误差(MMSE)滤波

然而，还可以使用其他类型的接收机，例如最大比合并。使用MMSE滤波，SINR由下式给出：

${\mathrm{\γ}}_i=p_i{h}_{\mathrm{ii}}^{+}{(\underset{j=1,j\≠i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{p}_j{h}_{\mathrm{ij}}{h}_{\mathrm{ij}}^{+}+{\mathrm{\σ}}^2{I}_r)}^{-1}{h}_{\mathrm{ii}}---\left(3\right)$

对于基准SINR计算，假定移动台以全功率发射，并且不采用功率控制。因此，p_j＝P(j＝1，2，…，N)，其中P表示最大功率约束。以下进一步描述图1所示的与多小区SIC方法相关的系统模型。基于以下描述的模型，所属领域技术人员将易于想到对于图2和图3所示的其他示例实施例的基本速率和SINR计算。

如图1所示，干扰删除包括要在回程线路中(从基站1到基站2)运送的解码后的数据信号和相关的控制信息，这增加了回程线路负载。为了保持低开销，可以仅针对移动台的子集采用SIC。因此，将移动台分组为两个集合：潜在地受益于SIC的移动台集合S以及剩余集合S’＝{1，2，……，N}-S，以传统方式(不采用SIC)对剩余集合的数据信号进行解码。以将SIC应用于具有最差信道条件的用户为目标，可以使用阈值SINR γ_Δ来定义集合S，从而S＝{i：γ_i≤γ_Δ，i∈{1，2，...，N}}。

在存在来自所有(N-1)个用户的干扰的情况下，首先对集合S’中的移动台进行解码。因此，它们具有由(3)给出的SINR。对于集合S中的移动台，定义排列π(S)＝[π(1)，π(2)，...，π(|S|)]，其中，π(j)∈S，j＝1，2，...，|S|，排列π(S)确定了采用SIC的解码顺序。因此，用户π(1)将首先解码，并且仅能删除来自用户数据信号已被解码的用户的干扰(集合S’中的用户对π(1)的干扰)。与帮助具有最差信道的目标相一致，选择贪婪排序，使得：

π(S)＝{[π(1)，π(2)，...，π(|S|)]：γ_π(i)＜γ_π(j)，i＞j，π(i)，π(j)∈S}(4)

因此，网络中具有最差SINR的用户将最后解码，并且可以潜在地删除来自其他每个用户的干扰。给定以上排序(4)，用户i∈S的SINR可以写作：

${\mathrm{\&gamma;}}_i^{\mathrm{SIC}}=p_i{h}_{\mathrm{ii}}^{+}{(\underset{j\&Element;S,j\&NotEqual;i,{\mathrm{\&gamma;}}_j<{\mathrm{\&gamma;}}_i}{\mathrm{\&Sigma;}}{p}_j{h}_{\mathrm{ij}}{h}_{\mathrm{ij}}^{+}+{\mathrm{\&sigma;}}^2{I}_r)}^{-1}{h}_{\mathrm{ii}},i\&Element;S---\left(5\right)$

与(4)给出的静态的并且是基于基准γ_i(3)确定的解码顺序相反，如参照图4描述的，以上讨论的可选的动态用户排序方案也是可行的。在动态排序中，S中具有最大SINR的用户首先解码(变为π(1))，与(4)选择的用户仍是相同的。然而，当假定要删除来自第一个用户和S’中的用户的干扰时，该顺序下的第二个用户是剩余的|S|-1个用户中具有最大SINR的用户。因此，以π_n-1表示集合{π(1)，π(2)，...，π(n-1)}，则该顺序下的第n个用户π(n)是：

$\mathrm{\&pi;}\left(n\right)=\arg \underset{i\&Element;S-{\mathrm{\&pi;}}_{n-1}}{\max }{p}_i{h}_{\mathrm{ii}}^{+}{(\underset{j\&NotEqual;i,j\&Element;S-{\mathrm{\&pi;}}_{n-1}}{\mathrm{\&Sigma;}}{p}_j{h}_{\mathrm{ij}}{h}_{\mathrm{ij}}^{+}+{\mathrm{\&sigma;}}^2{I}_r)}^{-1}{h}_{\mathrm{ii}}---\left(6\right)$

给定以上排序，可以修改等式(5)和(6)，从而分别获得独立用户SINR和相应的回程线路开销。

采用SIC的回程线路开销可以如下确定。如等式(5)所暗示的，用户i∈S不具有来自S’中的用户以及集合S中满足条件γ_j＞γ_i的用户的干扰。这包括与用户i相关的要运送至基站的被删除用户的数据信号。相应地，由用户i的干扰删除操作引起的回程线路开销B_i为

$B_i=\underset{j\&Element;S^{\&prime;}}{\mathrm{\&Sigma;}}{\log }_2(1+{\mathrm{\&gamma;}}_j)+\underset{k\&Element;S,{\mathrm{\&gamma;}}_k>{\mathrm{\&gamma;}}_i}{\mathrm{\&Sigma;}}{\log }_2(1+{\mathrm{\&gamma;}}_k^{\mathrm{SIC}})---\left(7\right)$

其中，log₂(1+γ)是SINRγ下的仙农速率(Shannon Rate)，第一组求和是来自其SINR由(3)给出的非SIC用户的贡献，第二项是由SINR由(5)给出的SIC用户引起的。对干扰删除操作所涉及的所有用户进行求和，多小区SIC的总回程线路开销为

为了进一步减少回程线路开销，还可以限制所要删除的干扰源的数目。例如，对于每个SIC用户，可以仅删除最强的几个干扰源。在(以下讨论的)实验实施例中，示出了n支路(leg)(n＝3或6)干扰删除的结果，其中，可以删除集合

中对用户i具有最大干扰贡献的至多n个用户。应注意，根据(2)，用户j对用户i的接收信号的贡献为

实验实施例

实验实施例的仿真设置和参数主要基于IEEE 802.16m系统评估方法文档。考虑图5所示的、环绕的站间距离为1km的标准19小区/57扇区网络拓扑。57个扇区中的每一个具有4个抛物线接收天线(r＝4)，每个抛物线接收天线的3dB波束宽度为70度，如图6所示。

除了基于市区宏蜂窝Cost 231/Hata模型的距离相关的路径损耗以外，还考虑具有8dB标准差的阴影衰落实现(在基站间独立同分布)和具有零均值单位方差复高斯分量的瑞利衰落实现(在基站间独立同分布)。每个扇区加载1个用户，该用户使用单个全向天线。用户加载是以以下方式顺序执行的：将用户均匀地置于57扇区拓扑中，确定该用户的接收信号在其中最强的扇区(基于路径损耗和阴影衰落)。如果找到的扇区未与另一用户相关联，将该用户与该扇区相关联；否则，丢弃该用户。继续该过程，直至57个扇区中的每一个与1个用户相关联。

每个移动台的发射功率是200mw(23dBm)。此外，对基站和移动台分别假定17dBi和0dBi的天线增益。假定每个用户占据250KHz的上行链路信道(例如，典型的上行链路OFDMA块的尺寸)。除了背景噪声以外，假定5dB的噪声和2dB的线缆损耗。通过蒙特卡罗仿真基于200个实例获得累积分布函数(CDF)，其中，每个实例指一组移动台位置和瑞利/阴影实现。仿真并比较以下情况：

1.(使用4个扇区内接收天线的)单个扇区处的最大比合并(MRC)接收机。

2.(使用4个扇区内接收天线的)单个扇区处的MMSE接收机。

3.使用4个最强扇区(16天线)的有限上行链路网络MIMO(联合的基于MMSE的接收波束赋形)

4.使用7个最强扇区(16天线)的有限上行链路网络MIMO

5.完全上行链路网络MIMO(全部57个扇区，57*4个天线)

6.完全上行链路网络MIMO后接SIC。在该情况下，使用全部57*4个网络天线，从具有最大SINR的用户开始，逐一处理用户的接收信号并对其进行解码。在剩下的用户的MMSE处理/解码前，删除解码后的用户信号。

7.10％、50％和100％的移动台受益于SIC的多小区SIC(基于基准MMSE速率，最差的10％、50％)。针对每个用户删除3支路(最强的3个干扰源)。

8.10％、50％和100％的移动台受益于SIC的多小区SIC(基于基准MMSE速率，最差的10％、50％)。针对每个用户删除6支路(最强的3个干扰源)。

9.完全多小区SIC：所有用户受益于SIC。不限制所要删除的支路/干扰源的数目，只要干扰源的数据信号可用，即，其已经基于SIC解码的顺序对数据信号进行了解码。应用(7)所给出的动态用户排序(第II节D)。

10.图2所示的方法，其中，除了在主基站，还在辅基站对用户的数据信号进行解码，并且用户受益于选择分集。

图7和图8中的曲线图示出了当对半数用户采用SIC并针对每个用户进行至多3支路的删除时，同基准MRC接收机相比可能有8～9dB的改进(CDF中的第10个百分点)，并且同基准MMSE接收机相比可能有3～4dB的改进。当可能对半数移动台删除多达6支路时，同基准MRC和MMSE接收机相比分别可能有大约12dB和6～7dB的增益。相对于MRC和MMSE，在CDF中点处，采用3支路删除的改进分别是大约5dB和2dB，采用6支路删除的改进分别是大约6dB和3dB。

另一方面，采用完全多小区SIC，相对于MRC和MMSE，在小区边缘可能有大约19～20dB和15～16dB的增益，并且在CDF中点处可能有大约12～13dB和7～8dB的增益。最后，如图9中所示，图2所示的SIC方法可以不在回程线路中运送数据信号，因而不招致任何回程线路开销，从而相对于MRC和MMSE接收机在小区边缘分别提供大约7dB和2dB的增益。如上所述，本发明的示例实施例提供了易于在未来无线系统中采用的有效的干扰减轻方法。当使用示例实施例时，小区边缘的吞吐量和平均小区吞吐量将增加。此外，由于可以使用多小区连续干扰删除以给定速率成功地为更多的用户提供服务，小区覆盖范围也可增加。覆盖范围的改进可以帮助服务提供商部署更少的基站，从而节省CAPEX。

如此描述了本发明的示例实施例，显而易见的是，同一特征可以按照多种方式改变。这样的变化不应被看作背离了本发明的示例实施例的精神和范围，并且所有对于所属领域技术人员显而易见的这样的变型都意在包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：

在第二网络单元(2)处，通过回程线路，从第一网络单元(1)接收解码后的第一数据信号；

基于接收到的解码后的第一数据信号，删除在第二网络单元(2)处接收的第二数据信号中的干扰，从而产生改善的第二数据信号；以及

在第二网络单元(2)处，对改善的第二数据信号进行解码。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

针对无线网络中的多个数据信号重复上述步骤，其中，所述无线网络包括多个小区。

3.一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：

接收第一数据信号的多个版本；

接收至少一个干扰数据信号，所述至少一个干扰数据信号对接收到的第一数据信号的多个版本中的至少一个造成干扰；

对接收到的干扰数据信号进行解码；

基于相应的解码后的干扰数据信号，删除接收到的第一数据信号的多个版本中的干扰，以产生第一数据信号的至少一个改善版本；

对包括未改善版本和改善版本在内的接收到的第一数据信号的多个版本进行解码；

基于质量准则，选择解码后的接收到的第一数据信号的多个版本之一。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，用于选择解码后的第一数据信号的多个版本之一的所述质量准则包括以下准则中的一个或多个：通过循环冗余校验序列进行检错、对接收到的第一数据信号的多个版本中的改善版本或未改善版本的解码前有效信号干扰噪声比(SINR)估计、以及对接收到的第一数据信号的多个版本的改善版本或未改善版本的解码前误比特概率估计。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：

针对无线网络中的多个数据信号重复上述步骤，其中所述无线网络包括多个小区。

6.一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：

接收第一数据信号的多个版本，每个版本是在不同的网络单元处接收的；

在所述不同的网络单元中的至少一个处接收至少一个干扰数据信号，所述至少一个干扰数据信号对接收到的第一数据信号的多个版本中的至少一个造成干扰；

在每个网络单元处对干扰数据信号进行解码；

通过回程线路，在一个或多个网络单元处接收一个或多个解码后的干扰数据信号；

基于相应的解码后的干扰数据信号，删除接收到的第一数据信号的多个版本中的干扰，以产生第一数据信号的至少一个改善版本；

对包括未改善版本和改善版本在内的接收到的第一数据信号的多个版本进行解码；

基于质量准则，选择解码后的接收到的第一数据信号的多个版本之一。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，用于选择解码后的第一数据信号的多个版本之一的所述质量准则包括以下准则中的一个或多个：通过循环冗余校验序列进行检错、对接收到的第一数据信号的多个版本中的改善版本或未改善版本的解码前有效信号干扰噪声比(SINR)估计、以及对接收到的第一数据信号的多个版本的改善版本或未改善版本的解码前误比特概率估计。

8.一种降低无线网络中的小区间干扰的方法，包括：

识别数据信号的集合(S400)；

识别数据信号的集合中、对应信道条件低于阈值的子集(S410)；

对数据信号的子集从第一到第N排序，第一个数据信号具有最好的信道条件，第N个数据信号具有最差的信道条件(S420)；

对于数据信号的子集中的每个数据信号，识别多个小区中可能对数据信号的子集中的每个数据信号造成干扰的小区(S430)；

对排序后的第一个数据信号进行解码(S440)；

基于解码后的第一个数据信号，对剩下的第二个至第N个未解码数据信号进行干扰删除(S450)；以及

重复对未解码的排序后的数据信号进行解码和干扰删除，直至对第N个数据信号进行了解码。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在对剩下的第二个至第N个未解码数据信号进行干扰删除后，确定新的对应信道条件；

对剩下的未解码数据信号进行重新排序，第一个数据信号具有新确定的最好的对应信道条件，第N-1个数据信号具有新确定的最差的对应信道条件；

重复对数据信号进行解码、干扰删除、确定和重新排序，直至对第N个数据信号进行了解码。

10.一种无线网络系统，包括：

至少第一网络单元，通过回程线路向至少第二网络单元发送解码后的第一数据信号；

所述至少第二网络单元基于接收到的解码后的第一数据信号，删除在第二网络单元处接收的第二数据信号中的干扰，从而产生改善的第二数据信号，并对改善的第二数据信号进行解码。

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