CN102404750B - 一种频率资源共享的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种频率资源共享的方法，装置及系统，涉及通信领域，用以提高设备间的频率共享效率。第二基站接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上是否存在对所述第一基站用户无干扰的零空间；若确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；若确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

Description

一种频率资源共享的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种频率资源共享的方法、装置及系统。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，越来越多的无线应用被开发出来，以丰富人们的生活和沟通，但维持无线通信的可用频谱资源是有限的，随着无线应用的增多，无线频谱资源日益紧缺。因此，提高无线频谱利用率，提高网络容量成为目前无线通信所面临的主要挑战。家庭基站、微微小区(Picocell)等覆盖范围远小于宏蜂窝的基站由于可以降低通信距离，提高信号质量，提高系统容量，越来越多地在网络中部署。为了有效利用频谱，家庭基站一般和其所在宏蜂窝使用相同的频率，如何降低家庭基站和宏蜂窝之间的干扰是部署和使用家庭基站过程中亟需解决的问题。

目前，家庭基站和宏蜂窝之间的干扰控制和规避方法主要有：

1、资源正交，如频率正交：将频段划分为不同的子信道，家庭基站和宏蜂窝分别采用不同的不同子信道。或者时间正交：家庭基站和宏蜂窝分时共享同一个频段。

2、功率控制：降低家庭基站的发射功率，以避免对宏基站的干扰。

3、上述两种方案的合并，如在部分子信道频率正交的方式避免干扰，同时有部分子信道采用功率控制的方式降低干扰，如软频率复用。

在实现上述频率资源共享的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术的资源正交可以有效避免家庭基站与宏蜂窝的干扰，但资源利用率不高。采用功率控制的方法会降低家庭基站的发射功率，系统容量很低。采用合并方案，虽然具有一定的灵活性，资源利用相对单独使用一种方式要高，但存在没有充分利用空间上的隔离进行复用。因此，这些现有技术都使得家庭基站与宏蜂窝的频率共享效率不高。

发明内容

本发明的实施例提供一种频率资源共享的方法、装置及系统，能够提高设备间的频率共享效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种频率资源共享的方法，包括：

第二基站接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；

根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上是否存在对所述第一基站用户无干扰的零空间；

若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；

若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使得第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

一方面，提供一种基站，包括：

获取单元，用于第二基站在第一基站的上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；

判断单元，用于根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上是否存在对所述第一基站用户无干扰的零空间；

第一信道选择发送单元，用于若确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；

第二信道选择发送单元，用于若确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

一方面，提供一种通信系统，包括第一基站、第一基站用户，以及第二基站、第二基站用户，

所述第一基站用户，用于发射第一基站用户信号；

所述第二基站，用于在所述第一基站上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使得第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

本发明实施例提供的频率资源共享的方法、装置及系统，第二基站在上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号，根据接收到的第一基站用户信息确定第二基站信道信息，并根据第二基站信道信息选择第二基站空域上的零空间或对第一基站用户干扰限制下的信道子空间和发射功率。这样一来，相比现有技术中第二基站使用感知的第一基站不用的时频资源块而言，第二基站可以和第一基站使用相同的时频资源块在空域上避免干扰，使得第二基站可以完全使用第一基站的全部资源，可用资源增多，设备间的频率共享效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的频率资源共享方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的频率资源共享方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第一基站感知模型的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基站的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的基站的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的通信系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的频率资源共享的方法，如图1所示，包括：

S101、第二基站在第一基站的上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号。

S102、根据第一基站用户信号确定第二基站空域上是否存在对第一基站用户无干扰的零空间。

具体的，首先对第二基站接收的第一基站用户信号进行协方差计算，得到协方差计算结果。

然后，对所述协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果。

最后利用最大似然估计对所述分解结果进行处理，得到第二基站信道上各个子空间的信息，并根据信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间。

S103、若第二基站根据第一基站用户信号确定第二基站空域上存在对第一基站用户无干扰的零空间，则选择零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号。

S104、若根据第一基站用户信号确定第二基站空域上不存在零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下，选择使得第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

具体的，若确定不存在零空间，则首先根据第二基站信道上各个子空间的信息确定不同大小的子空间的标准正交基，并且计算不同大小信道子空间下的发射功率。

其次，根据不同大小信道子空间下的发射功率，计算子空间下以该发射功率可以获得的吞吐量。

最后，在所有子空间中，选择吞吐量最大的信道子空间和其对应的发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

本发明实施例提供的频率资源共享的方法，第二基站在上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号，根据接收到的第一基站用户信息确定第二基站信道信息，并根据第二基站信道信息选择第二基站空域上的零空间或对第一基站用户干扰限制下的信道子空间和发射功率。这样一来，相比现有技术中第二基站使用感知的第一基站不用的时频资源块而言，第二基站可以和第一基站使用相同的时频资源块在空域上避免干扰，使得第二基站可以完全使用第一基站的全部资源，可用资源增多，设备间的频率共享效率提高。

本发明另一实施例提供的频率资源共享方法，以第一基站为宏蜂窝基站，第二基站为家庭基站为例进行说明，如图2所示，包括：

S201、家庭基站在宏蜂窝系统的上行时隙接收其周围的宏蜂窝基站用户向宏蜂窝基站发射的信号y。

该信号的形式为：

y＝Γ₁G₁P_MUE1x₁+Γ₂₁G₂P_MUE2x₂+...+Γ_iG_iP_MUEix_i+...+Γ_nG_nP_MUEnx_n+z    (1)

其中，Γ_i是家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i到家庭基站之间信道大尺度衰落影响；G_i是家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i到家庭基站的信道响应矩阵；P_MUEi是宏蜂窝基站用户i对应的发射功率；x_i家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i的上行发射信号，满足E[x_ix_i ^H]＝I；z是功率为σ²的加性高斯白噪声。

进一步的，家庭基站根据所接收到的信号y，分别获得检测每个宏蜂窝用户i到家庭基站的Γ_i和G_i。

家庭基站可以预先获知宏蜂窝基站用户i的发射功率，根据家庭基站接收到的宏蜂窝基站用户i的接收功率，获得宏蜂窝用户i到家庭基站的大尺度衰落值Γ_i；

家庭基站可以根据预先获知的宏蜂窝用户i发送的上行信号x_i，利用一定的信道估计方法，获得家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i到家庭基站的信道响应矩阵G_i。

需要说明的是家庭基站接收到的上行信号是各个宏蜂窝用户的合并信号，也可以写为：y＝ΓGP_MUEx+z，

所以，在实际应用中上行信号的表示形式不仅限于此，本发明的实施例对此不做限制。

S202、对宏蜂窝基站用户发射的信号进行协方差计算，得到协方差计算结果。

在本实施例中，对S201接收到的宏蜂窝系统信号y求协方差，由于感知时长有限，所以只能采用有限个样本点求协方差：

$Q_y=\frac{1}{N1}{\stackrel{N}{\mathrm{\Σ}}}^1{\mathrm{yy}}^H---\left(2\right)$

其中，N1家庭基站接收宏蜂窝基站用户信号的采样点数；y为家庭基站在宏蜂窝基站的上行时隙接收其周围宏蜂窝基站用户的信号。

S203、对协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果。

在本实施例中，Q_y进行奇异值分解：

其中S＝Diag(λ₁，λ₂，...，λ_At)，

假设λ_n，n＝1，2，...，A_t按降序排列，S中的元素是各信道子空间增益加上噪声能量。

S204、利用最大似然估计对分解结果进行处理，得到子空间的信息。

在本实施例中，对上述奇异值分解结果中的S，利用最大似然估计去除噪声影响得到宏蜂窝系统子空间信息：

$\tilde{S}=\mathrm{Diag}({({\mathrm{\λ}}_1-{\mathrm{\σ}}^2)}^{+},...,{({\mathrm{\λ}}_{A_t}-{\mathrm{\σ}}^2)}^{+})---\left(3\right)$

其中(a)⁺＝max(0，a)，

中的元素大小即表示宏蜂窝基站用户到家庭基站信道各子空间的信道增益，σ²为噪声功率。

对

中的元素按降序排列，排序靠后的子空间增益小，对不同大小子空间规定如下：大小R₀为＝1的子空间信道增益为

，其标准正交基为在S203中得到的T_y的最后一列向量，即U＝T_y(:，A_t-R₀+1:A_t)；大小为R₀＝2的子空间信道增益为

，其标准正交基为T_y最后两列向量，即U＝T_y(:，A_t-R₀+1:A_t)；依此类推，直到大小为R₀＝A_t的子空间信道增益为

，其标准正交基为T_y，即U＝T_y(:，A_t-R₀+1:A_t)＝T_y。其中，U是信道子空间的标准正交基，也是家庭基站波束成形发射预编码矩阵；A_t是家庭基站上天线数；R₀是信道子空间大小。

S205，根据子空间信息判断子空间中若存在零空间，则选择此零空间作为发射空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射本基站信号。

具体方法如下：若

中的元素存在零元素，即存在A_i，所对应的

则

对应的子空间为零空间。家庭基站则选择该零空间作为信号发射子空间，零空间的标准正交基为

所对应的T_y中的相应列向量，即以由零元素对应的T_y中的相应列向量构成的U作为家庭基站波束成形发射预编码矩阵，并可以以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射本基站信号而不对宏基站用户造成干扰。

并且，根据中零元素的多少，零空间的大小不同。如果只有一个零元素，零空间大小为1，这个零元素所对应的T_y中的列向量，为这个子空间的标准正交基，因

从大到小排列，故家庭基站波束成型发射预编码矩阵为U，U＝T_Y(:，A_t)。如果

中有多个零元素，则有几个零元素，子空间最大就为几，这些零元素所对应的T_y中的列向量，为这个子空间的标准正交基，由任意这些列向量构成的矩阵，都可以作为家庭基站波束成型发射预编码矩阵，例如：U＝T_Y(:A_t-R+1:A_t)。

这样一来，家庭基站使用零空间进行传输就不会对宏蜂窝基站造成干扰，家庭基站和宏蜂窝基站就可以使用相同的时频资源，相比于频率正交分配方案增大频谱利用率，且不需要家庭基站和宏蜂窝基站之间进行信息交互获得可用资源信息，减少信息交互使用信令、信道以及时延开销。

若

中不存在零元素，即不存在零空间，则在S204后，包括：

S206、根据子空间信息判断子空间中若不存在零空间，则根据各个信道子空间的信息确定不同大小的信道子空间的标准正交基，计算不同大小信道子空间下家庭基站的发射功率。

在本实施例中，具体方法可以如下：

首先，计算在子空间U发射时，宏蜂窝基站用户i所接收到的归一化干扰功率：

I_i＝E[r_ir_i ^H]    (4)

其中，家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户接收到的家庭基站发射信号为：

Γ_i是家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i到家庭基站之间信道大尺度衰落影响；G_i是家庭基站覆盖范围内的宏蜂窝基站用户i到家庭基站的信道响应矩阵。Γ_i和G_i在步骤S201获得。

根据公式(4)求得所有宏蜂窝基站用户i所接收到的归一化干扰功率的最大值

计算家庭基站各个子空间的发射功率P，

$P=\min \{P_{\max },\mathrm{\Λ}/\underset{i}{\max }{I}_i\}---\left(5\right)$

其中，P_max为家庭基站的最大发射功率，Λ为宏蜂窝用户能够承受的最大干扰门限。

S207，根据不同大小信道子空间下的发射功率，计算家庭基站在不同大小信道子空间下的吞吐量。

在本实施例中，具体方法可以是：根据公式(5)得到的结果P，计算家庭基站各个子空间的吞吐量T：

T＝P*trace(E[yy^H])            (6)

其中，y＝ΓHU，Γ为家庭基站到家庭基站用户之间信道大尺度衰落值，H为家庭基站到家庭基站用户的信道响应矩阵。

S208、根据不同大小信道子空间下的吞吐量，选择吞吐量最大的信道子空间和其对应的发射功率发射信号。

即根据计算得到的每个信道子空间大小R₀上的家庭基站的吞吐量，选择出吞吐量最大的子空间U和发射功率P。

S209、在所选信道子空间U上，以所选发射功率P发射家庭基站信号。

这样一来，家庭基站选择出使发射信号的吞吐量最大的U和P组合发射信号，相比于传统认知家庭基站只使用其感知到宏蜂窝不用的时频资源块来使用，可以使用宏蜂窝系统的全部资源，可用资源增多，满足家庭基站大数据量业务要求。

综上所述，家庭基站在获取到每个子信道信息U和P后，根据小于或等于宏蜂窝系统子信道上增益最小的功率，并且家庭基站所发出信号的吞吐量最大的U和P的组合发射信号。

这样一来，家庭基站利用宏蜂窝基站空域上的子空间配合功控避免干扰，相比现有技术中家庭基站使用感知的宏蜂窝基站不用的时频资源块而言，本发明实施例中家庭基站感知用户上行信号，并利用时分双工系统的特性获得下行信道信息，而在传统认知家庭基站中，家庭基站要想获得宏基站下行调度资源状况来避免干扰只能通过感知获得或者和宏基站进行信息交互。

在通常快速调度的情况下，家庭基站感知到资源使用情况往往不是系统真实的资源使用状况，感知结果是无效的。和宏蜂窝基站进行信息交互需要大量的信令开销并不现实。而本实施例中家庭基站感知的是宏蜂窝基站用户在系统大部分频谱上发送的信号，宏蜂窝基站下行调度给宏蜂窝用户的资源包含在发送信号的资源范围内，不管下行宏蜂窝基站用户真正使用的是哪些资源，家庭基站在能检测到宏蜂窝用户信号的频谱上都对宏蜂窝基站用户干扰避免，这样有效利用了感知结果而且不需要和宏蜂窝基站进行信息交互。这样一来，宏蜂窝基站可以和家庭基站使用相同的时频资源块，在空域上避免干扰，使得宏基站可以完全使用家庭基站的全部资源，可用资源增多，设备间的频率共享效率提高。

本发明实施例提供的基站40，如图4所示，包括：

获取单元401，用于在第一基站的上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号。

判断单元402，用于根据第一基站用户信号确定第二基站空域上是否存在对第一基站用户无干扰的零空间。

第一信道选择发送单元403，用于若确定第二基站空域上存在对第一基站用户无干扰的零空间，则选择零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号。

第二信道选择发送单元404，用于若确定第二基站空域上不存在零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

这样一来，本基站40可以利用第一基站空域上的子空间配合功控避免干扰，相比现有技术中基站使用感知的第一基站不用的时频资源块而言，本发明实施例中本基站40可以和第一基站使用相同的时频资源块在空域上避免干扰，使得本基站40完全使用第一基站的全部资源，可用资源增多，设备间的频率共享效率提高。

进一步地，如图5所示，判断单元402包括：

协方差计算模块4021，用于对第二基站接收的第一基站用户信号进行协方差计算，得到协方差计算结果。

奇异值分解模块4022，用于对协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果。

最大似然估计模块4023，用于利用最大似然估计对所述分解结果进行处理，得到第二基站信道上各个子空间的信息，根据所述信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间。

该最大似然估计模块4023，还用于根据得到的信道上各个子空间的信息确定第一基站用户到第二基站信道各子空间中至少一个子空间的信道增益为零，则存在零空间；否则不存在零空间。

更进一步的，如图5所示，第二信道选择发送单元404包括：

功率计算模块4041，用于根据各个信道子空间的信息确定不同大小的信道子空间的标准正交基，计算不同大小信道子空间下的发射功率。

吞吐量计算模块4042，用于根据不同大小信道子空间下的发射功率，计算各个子空间下以该发射功率可以获得的吞吐量。

选择发送模块4043，用于在所有子空间中，选择吞吐量最大的信道子空间和其对应的发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

在本实施例中，该基站40可以是家庭基站等。

本发明实施例提供的通信系统，如图6所示，包括第一基站601、第一基站用户602，以及第二基站603、第二基站用户604。

该第一基站用户602，用于发射第一基站用户信号；

该第二基站603，用于在第一基站601的上行时隙接收第一基站用户602发射的第一基站用户信号；若根据该第一基站用户信号确定该第二基站603空域上存在对该第一基站用户602无干扰的零空间，则第二基站603选择该零空间作为信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；若根据该第一基站用户信号确定该第二基站603空域上不存在所述零空间，则在第一基站用户602干扰限制的前提下，选择吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。在本实施例中，该第一基站601可以是宏蜂窝基站等，第二基站603可以是家庭基站等。

本发明实施例提供的通信系统，第二基站获取第一基站与第一基站用户之间的信道信息；根据该信道信息选择第一基站空域上的信道子空间和发射功率；在该信道子空间，以所述发射功率发射信号。这样一来，第二基站可以利用第一基站空域上的子空间配合功控避免干扰，相比现有技术中第二基站使用感知的第一基站不用的时频资源块而言，本发明实施例中第一基站可以和第二基站使用相同的时频资源块在空域上避免干扰，使得第一基站完全使用第二基站的全部资源，可用资源增多，设备间的频率共享效率提高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种频率资源共享的方法，其特征在于，包括：

第二基站接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；

对所述第二基站接收的第一基站用户信号进行协方差计算，得到协方差计算结果；

对所述协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果；

利用最大似然估计对所述分解结果进行处理，得到第二基站信道上各个子空间的信息，根据所述信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间；

若确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；

若确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

2.根据权利要求1所述的频率资源共享的方法，其特征在于，根据所述信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间包括：

若第一基站用户到第二基站信道各子空间中至少一个子空间的信道增益为零，则存在零空间；否则不存在零空间。

3.根据权利要求1所述的频率资源共享的方法，其特征在于，若确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号包括：

若确定不存在零空间，则根据第二基站信道上各个子空间的信息确定不同大小的子空间的标准正交基，计算所述不同大小信道子空间下的发射功率；

根据所述不同大小信道子空间下的发射功率，计算所述子空间下以所述发射功率可以获得的吞吐量；

在所有子空间中，选择吞吐量最大的信道子空间和其对应的发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

4.根据权利要求1所述的频率资源共享方法，其特征在于，对所述第二基站接收的第一基站用户信号进行协方差计算，得到协方差计算结果包括：

其中，N1为第二基站接收第一基站用户信号的采样点数；y为第二基站接收的第一基站用户信号。

5.根据权利要求4所述的频率资源共享方法，其特征在于，对所述协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果包括：

对所述协方差计算结果Q_y进行公式

的奇异值分解得到分解结果S，其中S=Diag(λ₁,λ₂,...,λ_At)，

λ_n,n=1,2,...,A_t按降序排列，A_t是第二基站上的天线数。

6.根据权利要求5所述的频率资源共享方法，其特征在于，利用最大似然估计对所述分解结果进行处理，得到第二基站信道上各个子空间的信息，根据所述信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间包括：

利用最大似然估计对所述分解结果S进行公式

$\tilde{S}=\mathrm{Diag}({({\mathrm{\λ}}_1-{\mathrm{\σ}}^2)}^{+},....{({\mathrm{\λ}}_{A_t}-{\mathrm{\σ}}^2)}^{+})$ 处理，得到子空间的信息；

其中

中的各个

元素大小表示第一基站用户到第二基站信道各子空间的信道增益，σ²为噪声功率。

7.根据权利要求6所述的频率资源共享方法，其特征在于，根据所述信道子空间的信息确定第二基站是否存在零空间包括：

若中的元素存在A_i，所对应的

则确定

对应的子空间为零空间。

8.一种基站，其特征在于，包括：

获取单元，用于第二基站在第一基站的上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；

判断单元，用于对所述第二基站接收的第一基站用户信号进行协方差计算，得到协方差计算结果；对所述协方差计算结果进行奇异值分解，得到分解结果；最大似然估计模块，用于利用最大似然估计对所述分解结果进行处理，得到第二基站信道上各个子空间的信息，根据所述信道上各个子空间的信息确定第二基站是否存在零空间；

第一信道选择发送单元，用于若确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；

第二信道选择发送单元，用于若确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下的，选择使第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述最大似然估计模块还用于根据所述信道上各个子空间的信息确定第一基站用户到第二基站信道各子空间中至少一个子空间的信道增益为零，则存在零空间；否则不存在零空间。

10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，第二信道选择发送单元包括：

功率计算模块，用于根据各个信道子空间的信息确定不同大小的信道子空间的标准正交基，计算所述不同大小信道子空间下的发射功率；

吞吐量计算模块，用于根据所述不同大小信道子空间下的发射功率，计算所述子空间下以所述发射功率可以获得的吞吐量；

选择发送模块，用于在所有子空间中，选择吞吐量最大的信道子空间和其对应的发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

11.一种通信系统，包括第一基站、第一基站用户，以及第二基站、第二基站用户，其特征在于，

所述第一基站用户，用于发射第一基站用户信号；

所述第二基站，用于在第一基站的上行时隙接收第一基站用户发射的第一基站用户信号；若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上存在对所述第一基站用户无干扰的零空间，则选择所述零空间作为第二基站的信号发射子空间，并以小于等于第二基站最大发射功率的任意发射功率发射第二基站信号；若根据所述第一基站用户信号确定所述第二基站空域上不存在所述零空间，则在对第一基站用户干扰限制的前提下，选择使得第二基站吞吐量最大的信道子空间和发射功率，并在所选信道子空间，以所选发射功率发射第二基站信号。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一基站包括宏蜂窝基站，所述第二基站包括家庭基站。

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