CN102711258A - 避免小区间干扰的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种避免小区间干扰的方法和装置，涉及无线通信技术领域，能够通过较少的信令交互，有效的避免小区间干扰。该方法包括：将本小区用户划分为安全用户和冲突用户，安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时对邻近小区无干扰或者干扰在预设范围之内的用户，冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时对邻近小区产生的干扰超出预设范围的用户；在数据传输子帧中使本小区和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。主要应用于蜂窝移动通信系统中小区间干扰的避免。

Description

避免小区间干扰的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及避免小区间干扰的方法和装置。

背景技术

小区间干扰是蜂窝移动通信系统的一个固有问题，为了减轻小区间干扰对通信系统性能的影响，目前可以采用以下方案减小蜂窝移动通信系统中的小区间干扰问题：具体步骤如下：

1.每个基站都配备方向性天线，并且都可以选择向多个方向中的一个方向形成波束进行数据传输。

2.每个基站轮流进行广播，第一个基站用它所有的波束轮流广播一遍，然后下一个基站广播，依此类推。在广播过程中每个UE测量每个基站的每个波束到自己的信号强度。

3.UE把测量到的信息反馈给基站控制器。基站控制器根据UE反馈的信息决定基站、波束和UE的对应关系。能够有效避免小区间的干扰。

上述方案采用波束成形技术避免小区间干扰，在采用上述方案实现避免小区间干扰的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：UE和基站之间的信令交互频繁，且数量较大量，即需要支出的信令开销较大。

发明内容

本发明的实施例提供一种避免小区间干扰的方法和装置，能够通过较少的信令交互，有效的避免小区间干扰。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种避免小区间干扰的方法，包括：

将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者其对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户；

向数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

一种避免小区间干扰的装置，包括：

划分单元，用于将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者其对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户；

分配单元，用于向数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

本发明实施例提供的避免小区间干扰的方法和装置，基站把本小区用户分为安全用户和冲突用户，各个基站将本小区的冲突用户分配在该基站的数据传输子帧中，使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上。由于存在干扰的邻近小区之间的冲突用户分别使用不同的时频资源，达到避免邻近小区间冲突用户的干扰，不需要基站与用户之间进行大量的信息交互，所以，较大减少了信令开销和交互时延。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一种避免小区间干扰的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种避免小区间干扰的方法的流程图；

图3为本发明实施例中提供的基站按时间维度向数据传输的子帧中分配冲突用户的示意图；

图4为本发明实施例中提供的基站按频率维度向数据传输的子帧中分配冲突用户的示意图；

图5为图2中步骤201的流程图；

图6为图2中步骤203的一种实施方式的流程图；

图7图2中步骤203的另一实施方式流程图；

图8为本发明实施例提供的一种避免小区间干扰的装置的结构图；

图9为本发明实施例提供的另一种避免小区间干扰的装置的结构图。

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作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。

本发明实施例提供了一种避免小区间干扰的方法，如图1所示，包括以下步骤：

101、基站将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户。在实际系统中，安全用户可能是离小区边缘较远的用户，或者是在小区边缘但是附近没有其他同频小区的用户；冲突用户可能是位于小区边缘且附近有其他同频小区的用户。

为了实现避免邻近小区间的相互干扰，首先需要将小区中的会对邻近小区产生干扰的用户，即冲突用户找到，并将小区中的冲突用户同安全用户区分开来。

102、基站向数据传输的子帧中分配冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

本实施例提供的避免小区间干扰的方法，基站把本小区用户分为安全用户和冲突用户，各个基站将本小区的冲突用户分配在该基站的数据传输子帧中，使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上。由于存在干扰的邻近小区之间的冲突用户分别使用不同的时频资源，所以能够避免邻近小区之间的冲突用户的互相干扰。

由于本发明实施例提供的避免小区间干扰的方法和装置，通过使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上，达到避免邻近小区间冲突用户的干扰，不需要基站与用户之间进行大量的信息交互，所以，较大减少了信令开销和交互时延。

作为本实施例的一种改进，本发明实施例提供另一种避免小区间干扰的方法，如图2所示，包括以下步骤：

201、基站或UE进行干扰环境测量。

具体的，作为本实施例的一种实施方式，如图5所示，本步骤可以包括以下步骤：

201a、若基站计算本小区基站在下行数据传输时对邻近小区用户的等效平均干扰值，基站将上行数据传输的M个时频资源块设为静音。

若UE计算本小区用户在上行数据传输时对邻近小区基站的等效平均干扰值，基站将下行数据传输的M个时频资源块设为静音，M为非零自然数。

基站把上行子帧或下行子帧的M个时频资源块设为静音。一个时频资源块可以传输一个符号，例如，可以认为是LTE系统中的一个RE(Resource Element，资源块)。这M个时频资源块可以尽量分配在不同的子载波上和不同的上行或者下行OFDM符号内，以便获得接近平均值的干扰信号。不同小区的静音资源块必须正交，即不相互重叠。

201b、基站或UE的每个天线分别测量所述M个时频资源块中每个时频资源块受到的干扰信号。

在M个静音的时频资源块中，基站PBS1在每个天线上测量上行的干扰信号。UE在每个天线上测量下行的干扰信号。假定PBS1共有N个天线，为方便叙述记B_n，m为PBS1的第n个天线在第m个静音资源块中测量到的信号。假定用户UE共有N个天线，记B_n，m为UE的第n个天线在第m个静音资源块中测量到的信号。

201c、基站或UE计算每个天线测得的干扰信号的平均值。

基站PBS1或UE对每个天线在不同资源块测量到的干扰信号取平均，即

202、基站或UE在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站用户的干扰最小的波束发射功率，本小区用户或基站在发送信号时按照所述发射功率发射信号。

为了进一步确定基站或者UE的发射功率，首先基站或UE测量所有天线的平均干扰信号。基站PBS1计算当下行或者上行采用波束成形后对邻近小区产生的等效干扰，所谓等效干扰是指这并不是精确地等于下行或者上行数据传输时的真正干扰，而是一个近似值。

例如，在下行数据传输过程中，当基站PBS1的天线阵列把下行的波束主方向对准方向角φ的时候，对临近小区的等效总干扰为

其中，P_BS是PBS1的发射功率，P′_UE可以是UE的平均发射功率也可以是UE的峰值发射功率，α是一个根据经验而设计的常数。

在上行数据传输过程中，当UE1的天线阵列把上行的波束对准方向角φ的时候，对临近小区产生的等效总干扰为其中P_UE是UE1的发射功率，P′_BS可以是相邻小区PBS的平均发射功率也可以是相邻小区PBS的峰值发射功率，α是一个根据经验而设计的常数。

根据上述等效干扰功率的计算公式和对临近小区等效干扰功率的上限值T，可以获得本小区基站或用户在保证对邻近小区干扰小于预设干扰值时最大化接收端信干噪比的发射功率计算公式。具体的，在下行数据传输过程中，可以根据公式计算使本小区基站的信干噪比最大的P_BS(φ_I)，在上行数据传输过程中，可以通过公式

计算使本小区用户的信干噪比最大的P_UE(φ_I)，其中，T是基站对临近小区等效总功率的上限；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率、P_UE，peak是用户的上行峰值发射功率，P′_UE可以是UE的平均发射功率也可以是UE的峰值发射功率、P′_BS可以是基站的平均发射功率也可以是基站的峰值发射功率、

为第k个天线测得的干扰信号的平均值、M为天线的数量、k为非零自然数。

根据上述等效干扰功率的计算公式，可以获得本小区基站或用户在保证接收端信干噪比大于预设信干噪比值时最小化对邻近小区干扰的发射功率计算公式。可以根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户对邻近小区的干扰最小的发射功率，也可以根据公式计算在波束方向φ_I上使本小区基站对邻近小区的干扰最小的发射功率，其中，H(φ_I)代表对方向φ_I使用波束成形后的信道、P_I+N代表干扰和噪声的总功率、SINR_Thres是选定用户必须要满足的信噪比。

203、基站或UE在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束方向角度，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束方向角度，信号发射端在发送信号时按照所述方向角度发射。

具体的，作为本实施例的一种实施方式，如图6所示，基站或UE计算使本小区接收端的信干噪比最大的波束方向角度。具体可以包括以下步骤：

203a、基站或UE任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I为非零自然数。

203b、基站或UE计算本小区Q个方向角度对应的接收端的信干噪比。

SINR(φ_I，P_BS)是指当基站把波束的方向对准方向角φ_I时，该用户的信干噪比。

203c、基站或UE获取使本小区接收端所述信干噪比最大的φ_I。

根据公式

其中，T是基站对临近小区等效总功率的上限；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率。在{φ₁，φ₂，...，φ_Q}中寻找一个值使得当使用该波束方向以及相应的传输功率时，目标用户的信干燥比SINR(φ_I，P_BS)最大。

作为本实施例的另一种实施方式，如图7所示，基站或UE计算对邻近小区的等效平均干扰最小的方向角度。

具体可以包括以下步骤：

203A、任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I为非零自然数。

203B、计算本小区发射端在Q个方向角度中对邻近小区基站或用户的干扰值。

根据公式

计算本小区在发射端Q个方向角度中对邻近小区基站或用户的干扰值。

203C、获取使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的φ_I。

根据公式其中，SINR(φ_I，P_BS)是指当基站把波束的方向对准方向角

时选定用户的信干噪比，SINR_Thres是选定用户必须要满足的信噪比；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率。计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小值

以及该干扰最小值所对应的波速方向

和相应的发射功率。

204、基站或UE将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户。

为了实现避免邻近小区间的相互干扰，首先需要将小区中的会对邻近小区产生干扰的用户，即冲突用户找到，并将小区中的冲突用户同安全用户区分开来。

作为本实施例的一种实施方式，对于安全用户和冲突用户作一些定义：

安全用户：对邻近小区的干扰小于预设干扰值，且信干噪比(SINR)大于预设信干噪比的用户。具体的，在保证对邻近小区的干扰不高于一个预设上限值的前提下，符合该小区用户服务质量要求的用户，则该用户被归类为安全用户。或者在保证本小区用户接收信号质量的前提下，对邻近小区用户的干扰小于预设上限值的用户，则该用户被归类为安全用户。在实际系统中，安全用户可能是离小区边缘较远的用户，或者是在小区边缘但是附近没有其他同频小区的用户。

冲突用户：不符合安全用户标准的用户被归类为冲突用户。在实际系统中，冲突用户可能是位于小区边缘且附近有其他同频小区的用户。

作为本实施例的一种实施方式，可以根据步骤203c中计算得出的信干噪比最大值SINR(φ_I，P_BS)划分安全用户和冲突用户，将基站或者用户的信干噪比最大值同预设的信干噪比值进行比较，若基站或者用户的信干噪比最大值大于或等于预设的信干噪比值，则该基站或者用户为安全用户，否则，该基站或者用户为冲突用户。

作为本实施例的一种实施方式，可以根据步骤203C中获取的使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小值划分安全用户和冲突用户，将基站或者用户对邻近小区基站或用户的干扰最小值同预设的干扰值进行比较，若基站或用户对邻近小区基站或用户的干扰最小值小于预设的干扰值，则该基站或者用户为安全用户，否则，该基站或者用户为冲突用户。

本发明实施例要求PBS(Pico Base Station(PBS)，微蜂窝基站)拥有天线阵列，从而可以选择向多个方向中的一个形成发射波束；或者要求PBS拥有的单天线有多个可选的波束方向。只有一种天线波束的PBS可以视为一个特例而仍然包括在本发明的使用范围内。

本发明实施例要求UE(User Equipment，用户设备)拥有天线阵列从而可以选择向多个方向中的一个形成发射波束；或者，要求UE拥有的单天线有多个可选的波束方向。只有一种天线波束的用户可以视为一个特例而仍然包括在本发明的使用范围内。

205、基站向数据传输的子帧中分配冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

作为本实施例的一种实施方式，基站可以首先接收邻近小区用户发送的冲突用户分配方式的通知消息，该通知消息中包含使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上的分配方式。

在接收到该通知消息后，基站按照该通知消息向数据传输的子帧中分配冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

作为本实施例的另一种实施方式，基站也可以按照预设的分配方式分配冲突用户，所述预设的分配方式使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

当基站下行传输时，用户可以把自身属于安全用或冲突用户的信息反馈给基站；或者基站可以要求用户进行信道和干扰信息反馈，从而计算用户是属于安全用户或冲突用。当基站安排安全用户上行传输数据时，基站自行计算用户是属于安全用户或冲突用。当基站对安全用户进行下行传输数据时，其对临近小区产生的干扰是在可以容忍的范围内。可以把冲突用户理解为处在小区边缘的用户，当基站对冲突用户传输数据时，其对临近小区的干扰被认为可能影响到临近小区的冲突用户的正常下行。当基站安排安全用户上行传输数据时，其对临近小区产生的干扰是在可以容忍的范围内。可以把冲突用户理解为处在小区边缘的用户，当基站安排冲突用户传输数据时，其对临近小区的干扰被认为可能影响到临近小区的冲突用户的正常上行。

具体的，可以分为按时间维度分配冲突用户和按频率维度分配冲突用户，下面做详细说明。

基站按时间维度去分配冲突用户，如图3所示，Picocell 1(小区1)和Picocell2(小区2)为相互邻近的小区。在Picocell 1中，基站将冲突用户在一个子帧中的资源分配方式是从右往左分配，也就是冲突用户是分配在后发射的信号中的。而在Picocell 2中，基站将冲突用户在一个子帧中的资源分配方式是从左往右分配，即冲突用户是分配在先发射的信号中。

基站按频率维度去分配冲突用户。如图4所示，在Picocell 1中，基站将冲突用户在一个子帧中的资源分配方式是从低频的子载波到高频的子载波；而Picocell 2中，基站将冲突用户在一个子帧中的资源分配方式是从高频的子载波到低频的子载波。

可以综合上述两种方式，即从时间维度也在频率维度上分配冲突用户，使冲突用户即在时间或频率中的至少一个维度上不同。

本实施例提供的避免小区间干扰的方法，基站把本小区用户分为安全用户和冲突用户，各个基站将本小区的冲突用户分配在该基站的数据传输子帧中，使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上。由于存在干扰的邻近小区之间的冲突用户分别使用不同的时频资源，所以能够避免邻近小区之间的冲突用户的互相干扰。

由于本发明实施例提供的避免小区间干扰的方法和装置，通过使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上，达到避免邻近小区间冲突用户的干扰，不需要基站与用户之间进行大量的信息交互，所以，较大减少了信令开销和交互时延。

本发明实施例提供了一种避免小区间干扰的装置，如图8所示，包括：划分单元81、分配单元82。

其中，划分单元81将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户。

为了实现避免邻近小区间的相互干扰，首先需要将小区中的会对邻近小区产生干扰的用户，即冲突用户找到，并将小区中的冲突用户同安全用户区分开来。

分配单元82向数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

本实施例提供的避免小区间干扰的装置，基站把本小区用户分为安全用户和冲突用户，各个基站将本小区的冲突用户分配在该基站的数据传输子帧中，使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上。由于存在干扰的邻近小区之间的冲突用户分别使用不同的时频资源，所以能够避免邻近小区之间的冲突用户的互相干扰。

由于本发明实施例提供的避免小区间干扰的方法和装置，通过使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上，达到避免邻近小区间冲突用户的干扰，不需要基站与用户之间进行大量的信息交互，所以，较大减少了信令开销和交互时延。

作为本实施例的一种改进，本发明实施例提供另一种避免小区间干扰的装置，如图9所示，包括：第三计算单元91、第一计算单元92、第二计算单元93、划分单元94、分配单元95、接收单元96。

其中，第三计算单元91包括：设置模块911、测量模块912、第一计算模块913。

第一计算单元92包括：选取模块921、计算模块922、获取模块923。

划分单元94将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者其对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户。

分配单元95向数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

接收单元96接收邻近小区发送的冲突用户分配方式的通知消息，该通知消息中包含使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上的分配方式。

作为本实施例的一种实施方式，分配单元95可以在接收单元96接收邻近小区发送的冲突用户分配方式的通知消息后向数据传输的子帧中分配所述冲突用户。

作为本实施例的另一种实施方式，分配单元95也可以按照预设的分配方式分配所述冲突用户，所该预设的分配方式使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

第三计算单元91计算每个天线收到的邻近小区的干扰，计算天线对邻近小区基站或用户的等效平均干扰值。

具体的，若计算本小区用户在下行数据传输时对邻近小区用户的等效总干扰，设置模块911将上行数据传输的M个时频资源块设为静音；若计算本小区用户在上行数据传输时对邻近小区用户的等效总干扰，设置模块911将下行数据传输的M个时频资源块设为静音，M为非零自然数；测量模块912用于每个天线分别测量所述M个时频资源块中每个时频资源块受到的干扰信号；第一计算模块913计算每个天线测得的干扰信号的平均值。

第一计算单元92在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束方向角度，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站用户的干扰最小的波束方向角度，信号发射端在发送信号时按照所述方向角度发射。

具体的，选取模块921任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I为非零自然数；计算模块922计算本小区Q个方向角度对应的基站或每个用户的信干噪比，用于计算本小区Q个方向角度对邻近小区基站或用户的干扰；获取模块923获取在保证本小区发射天线对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时使本小区基站或用户所述信干噪比最大的φ_i，用于获取在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的φ_I。

第二计算单元93在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站用户的干扰最小的波束发射功率，信号发射端在发送信号时按照所述发射功率发射。

作为本实施例的一种实施方式，第二计算单元93可以根据公式

计算使本小区基站的信干噪比最大的P_BS(φ_I)，或根据公式计算使本小区用户的信干噪比最大的

其中，T是基站对临近小区等效总功率的上限；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率、P_UE，peak是用户的上行峰值发射功率，P′_UE可以是UE的平均发射功率也可以是UE的峰值发射功率、P′_BS可以是基站的平均发射功率也可以是基站的峰值发射功率、

为第k个天线测得的干扰信号的平均值、M为天线的数量、k为非零自然数。

作为本实施例的另一种实施方式，第二计算单元93可以根据公式

算在波束方向φ_I上使本小区基站对邻近小区的干扰最小的发射功率，还可以根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户对邻近小区的干扰最小的发射功率，其中，H(φ_I)代表对方向φ_I使用波束成形后的信道、P_I+N代表干扰和噪声的总功率、SINR_Thres是选定用户必须要满足的信噪比。

本实施例提供的避免小区间干扰的装置，基站把本小区用户分为安全用户和冲突用户，各个基站将本小区的冲突用户分配在该基站的数据传输子帧中，使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上。由于存在干扰的邻近小区之间的冲突用户分别使用不同的时频资源，所以能够避免邻近小区之间的冲突用户的互相干扰。

由于本发明实施例提供的避免小区间干扰的方法和装置，通过使存在干扰的邻近小区之间的冲突用户被分配在不同的时频资源上，达到避免邻近小区间冲突用户的干扰，不需要基站与用户之间进行大量的信息交互，所以，较大减少了信令开销和交互时延。

本发明实施例可以应用于带有方向性干扰的场景中，也可以应用于不带有方向性干扰的场景中，使基站间只需要少量的交互就能够实现小区间干扰波束的相互避免。与现有的技术相比，本方案的最大优点就是对基站间通信的要求较低，基站的运作相对独立，适合大规模网络的部署。

本发明的其他实施例包括密集部署的femtocell网络的上行和下行数据传输。所谓密集部署是指femtocell之间存在相互干扰。在该场景中，femtocell之间的干扰很可能是带有方向性的。例如，可以参考在住宅区部署femtocell的情况。每家都部署一个femtocell基站；femtocell之间的下行干扰来自于窗户，带有明显的方向性。

本发明实施例适用于在超微型小区，即由微蜂窝基站组成的密集网络中进行数据发送的场景。所谓密集网络是指超微型小区之间由于距离较近而存在数据传输的相互干扰。例如，密集网络可能出现但不局限于在城市街区内连续部署超微型小区。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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 (20)

1.一种避免小区间干扰的方法，其特征在于，包括：

将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者其对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户；

在数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

2.根据权利要求1所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，在数据传输的子帧中分配所述冲突用户之前，所述方法还包括：

接收邻近小区发送的冲突用户分配方式的通知消息，所述通知消息中包含使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上的分配方式。

3.根据权利要求1所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述在数据传输的子帧中分配所述冲突用户为：按照预设的分配方式分配所述冲突用户，所述预设的分配方式使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

4.根据权利要求1所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，在所述将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户之前，所述方法还包括：

在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束方向角度，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站用户的干扰最小的波束方向角度，信号发射端在发送信号时按照所述方向角度发射。

5.根据权利要求1所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，在所述将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户之前，所述方法还包括：

在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站用户的干扰最小的波束发射功率，信号发射端在发送信号时按照所述发射功率发射。

6.根据权利要求3所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算每个天线收到的邻近小区的干扰，计算天线对邻近小区基站或用户的等效平均干扰值。

7.根据权利要求4所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束方向角度包括：

任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I、Q为非零自然数；

计算本小区Q个方向角度对应的基站或用户的信干噪比，以及计算本小区Q个方向角度对邻近小区基站或用户的干扰值；

获取在保证本小区天线对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，使本小区基站或用户所述信干噪比最大的φ_I；

所述计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束方向角度包括：

任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I、Q为非零自然数；

计算本小区Q个方向角度对应的基站或用户的信干噪比以及对邻近小区基站或用户的干扰值；

获取在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的φ_I。

8.根据权利要求5所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率为：根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户的信干噪比最大的本小区基站发射功率P_BS(φ_I)，或根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区基站的信干噪比最大的本小区用户发射功率P_UE(φ_I)，其中，T是基站对临近小区等效干扰总功率的上限；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率、P_UE，peak是用户的上行峰值发射功率，P′_UE和P′_BS分别是用户和基站的平均发射功率或者分别是用户和基站的峰值发射功率，

为第k个天线测得的干扰信号的平均值、M为天线的数量、k为非零自然数；

所述计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束发射功率为：根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户对邻近小区的干扰最小的发射功率，或者根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区基站对邻近小区的干扰最小的发射功率，其中，H(φ_I)代表对方向φ_I使用波束成形后的信道、P_I+N代表接收端干扰和噪声的总功率、SINR_Thres是接收端须要满足的信干噪比。

9.根据权利要求6所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述计算天线对邻近小区用户的等效平均干扰值包括：

若计算本小区基站在下行数据传输时对邻近小区用户的等效平均干扰值，将上行数据传输的M个时频资源块设为静音；

若计算本小区用户在上行数据传输时对邻近小区基站的等效平均干扰值，将下行数据传输的M个时频资源块设为静音，M为非零自然数；

每个天线分别测量所述M个时频资源块中每个时频资源块受到的干扰信号；

计算每个天线测得的干扰信号的平均值。

10.根据权利要求1至9任一项所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述安全用户为对邻近小区的干扰小于所述预设干扰值，接收端信干噪比大于所述预设信干噪比，且发射功率小于等于峰值发射功率的用户；安全用户以外的用户为冲突用户。

11.根据权利要求10所述的避免小区间干扰的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在下行数据传输过程中，提高对冲突用户的发射功率；或者，在上行数据传输过程中，提高冲突用户上行的发射功率。

12.一种避免小区间干扰的装置，其特征在于，包括：

划分单元，用于将本小区内用户划分为安全用户和冲突用户，所述安全用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区无干扰或者其对邻近小区产生的干扰在预设范围之内的用户，所述冲突用户为对其进行下行传输时或当其进行上行传输时，对邻近小区产生的干扰超出所述预设范围的用户；

分配单元，用于在数据传输的子帧中分配所述冲突用户，使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

13.根据权利要求12所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述避免小区间干扰的装置还包括：

接收单元，用于接收邻近小区发送的冲突用户分配方式的通知消息，所述通知消息中包含使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上的分配方式。

14.根据权利要求12所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述分配单元向数据传输的子帧中分配所述冲突用户为：所述分配单元按照预设的分配方式分配所述冲突用户，所述预设的分配方式使本小区的冲突用户和邻近小区的冲突用户分配在不同的时频资源上。

15.根据权利要求12所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述避免小区间干扰的装置还包括：

第一计算单元，用于在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束方向角度，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束方向角度，信号发射端在发送信号时按照所述方向角度发射。

16.根据权利要求12所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述避免小区间干扰的装置还包括：

第二计算单元，用于在保证本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率，或者在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束发射功率，信号发射端在发送信号时按照所述发射功率发射。

17.根据权利要求14所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述避免小区间干扰的装置还包括：

第三计算单元，用于计算每个天线收到的邻近小区的干扰，计算天线对邻近小区基站或用户的等效平均干扰值。

18.根据权利要求15所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括：

选取模块，用于任意选取Q个方向角度，记为φ₁、...φ_I、...φ_Q，I、Q为非零自然数；

计算模块，用于计算本小区Q个方向角度对应的基站或用户的信干噪比，以及计算本小区Q个方向角度对邻近小区基站或用户的干扰值；

获取模块，用于获取在保证本小区天线对邻近小区基站或用户的干扰小于预设干扰值时，使本小区基站或用户所述信干噪比最大的φ_I，获取在保证本小区基站或用户的信干噪比大于预设信干噪比时，使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的φ_I。

19.根据权利要求18所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述第二计算单元计算使本小区基站或用户的信干噪比最大的波束发射功率为：所述第二计算单元根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户的信干噪比最大的P_BS(φ_I)，或根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区基站的信干噪比最大的P_UE(φ_I)，其中，T是基站对临近小区等效总功率的上限；P_BS，peak是基站的下行峰值发射功率、P_UE，peak是用户的上行峰值发射功率，P′_UE和P′_BS分别是用户和基站平均发射功率也分别是用户和基站的峰值发射功率，

第k个天线测得的干扰信号的平均值、M为天线的数量、k为非零自然数；

所述第二计算单元计算使本小区用户或基站对邻近小区基站或用户的干扰最小的波束发射功率为：根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区用户对邻近小区的干扰最小的发射功率，或者根据公式

计算在波束方向φ_I上使本小区基站对邻近小区的干扰最小的发射功率，其中，H(φ_I)代表对方向φ_I使用波束成形后的信道、P_I+N代表接收端干扰和噪声的总功率、SINR_Thres是接收端必须要满足的信干噪比。

20.根据权利要求17所述的避免小区间干扰的装置，其特征在于，所述第三计算单元包括：

设置模块，用于若计算本小区基站在下行数据传输时对邻近小区用户的等效平均干扰值，将上行数据传输的M个时频资源块设为静音；若计算本小区用户在上行数据传输时对邻近小区基站的等效平均干扰值，将下行数据传输的M个时频资源块设为静音，M为非零自然数；

测量模块，用于每个天线分别测量所述M个时频资源块中每个时频资源块受到的干扰信号；

第一计算模块，用于计算每个天线测得的干扰信号的平均值。

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