CN102883438B - 蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线通信技术领域中的一种蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法。包括：基站判断本小区是否含有直通通信，如果本小区含有直通通信，则基站为直通通信分配公共控制信道和专用数据控制信道，并将这两个信道的时域信息和频域信息广播给本小区的所有用户；基站命令混合网络中的基站转发通信终端监听所述两个信道，当发现所述两个信道的信号功率大于设定阈值时，所述基站转发通信终端向基站上报干扰信息；根据通信方式和系统类型确定差资源块并根据差资源块进行通信。本发明不但解决了下行通信干扰，也很好地解决了上行通信干扰；另外，本发明不但适用于频分双工的LTE系统，同样也适用于时分双工的LTE系统。

Description

蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法。

背景技术

现行的无线通信网络有两种结构，即集中式控制的蜂窝网络与分布式控制的Ad-hoc网络。在蜂窝网络中，终端设备（User Equipment,UE）之间的通信必须要通过基站（BS，或者NB，eNB）的控制。在Ad-hoc网络中，UE之间可以直接进行通信，或者通过另一个UE进行中继。

在蜂窝网络中，即使两个终端设备相邻很近，也必须要通过基站之类的中心控制器来进行通信的控制，包括发射功率的控制以及使用的资源的分配。这样的集中式控制的系统带来的好处是便于资源管理以及干扰控制，但是缺点也很明显，即资源的使用效率不是很高。例如，即使两个UE相距很近，也要使用双倍的资源来进行通信。因此，为了提高频谱使用效率，获得更高的系统吞吐量，LTE-Advanced中已经提出了一种设备间直接通信的模式（Device-to-Devicecommunication，D2D）。这样，未来的通信网络将不再是单一模式的网络，而是集中式网络和分布式网络并存的混合式网络，如图1所示。在图1中我们可以观察到，一个UE可以直接给另一个UE发送数据，也可以在基站的控制下与另一个UE通信，甚至可以同时与基站和其他UE进行通信。与单一模式的网络相比，这种混合网络无疑将带来更大的系统性能的增益。

但是，由于直通通信的终端（本发明中称为直通通信终端，英文缩写为D_UE，即D2D UE）与传统的通过基站转发进行通信的终端（本发明中称为基站转发通信终端，英文缩写为C_UE，即Cellular UE）复用相同的频率资源，因此存在着相互干扰的问题。这个干扰问题在下行（downlink，DL）和上行（uplink，UL）中都存在。图2和图3分别给出了下行和上行的干扰模式。

我们可以从图2和图3中看到，在下行干扰模式示意图中（图2中），存在两种干扰。首先C_UE是受害者，他们将被距离其较近且使用相同资源的D_UE所干扰；其次，D_UE会被基站所干扰。而在上行干扰模式示意图中（图3中），情况刚好相反，D_UE是被干扰者，他们将被距离其较近且使用相同资源的C_UE所干扰；另外，D_UE也会干扰基站。这两种情况的干扰一定要被抑制，否则不但不能带来直通通信的好处，相反会影响现有蜂窝系统的性能。

这个问题目前可以有两种直接的方法进行解决：

方法一：所有UE（D_UE和C_UE）的资源分配都服从基站的安排。这样做的优点在于基站统一分配资源，因此可以很好地避免干扰。缺点在于由于所有通信都要由基站安排，因此终端和基站之间的信令负载会很大，通信延时会很大，这种情况在多小区的直通通信中会更明显，而且限制了终端直接通信的灵活性。

方法二：D_UE完全自主地进行资源分配。这样做的优点在于可以充分发挥终端设备的灵活性，但是由于完全不受基站控制，干扰抑制的过程将是非常困难的，方法也极可能是无效的或者低效的。

发明人已经在之前的专利及论文中提出了一些解决DL及UL的干扰抑制方法，在本发明中，发明人提供了一种基于终端设备的位置信息，通过D_UE进行信道测量，再利用基站发布的辅助信息，实现蜂窝与端到端混合网络中的下行和上行的干扰抑制的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法，用以解决混合网络中相同小区下行和上行传输过程中的干扰。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法，所述方法包括：

步骤1：基站判断本小区是否含有直通通信，如果本小区含有直通通信，则执行步骤2；否则，结束；

步骤2：基站为直通通信分配公共控制信道和专用数据控制信道，并将这两个信道的时域信息和频域信息广播给本小区的所有用户；

步骤3：基站命令混合网络中的基站转发通信终端监听所述两个信道，当发现所述两个信道的信号功率大于设定阈值时，所述基站转发通信终端向基站上报干扰信息；所述干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息/基站转发通信终端自身ID和基站转发通信终端检测到的直通通信终端ID；

所述基站转发通信终端检测到的直通通信终端，在下行通信过程中，为干扰基站转发通信终端通信的直通通信终端；在上行通信过程中，为受基站转发通信终端干扰的直通通信终端；

步骤4：根据通信方式和系统类型确定差资源块并根据差资源块进行通信；

所述通信方式包括上行通信方式和下行通信方式；

所述系统类型包括频分双工LTE系统和时分双工LTE系统。

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为频分双工LTE系统时，所述步骤4具体是：

步骤A01：在直通通信终端通信前，作为接收方的直通通信终端根据基站发出的参考信号的接收功率值找到差资源块，并将所述差资源块发送给作为发送方的直通通信终端；

同时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为接收方的直通通信终端将自身位置信息和差资源块发送给基站；或者，当干扰信息包括基站转发通信终端自身ID时，作为接收方的直通通信终端将自身ID和差资源块发送给基站；

步骤A02：基站收到作为接收方的直通通信终端的位置信息和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为接收方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站收到作为接收方的直通通信终端ID和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端ID，确定受其干扰的基站转发通信终端；

步骤A03：基站分配给步骤A02确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为发送方的直通通信终端与作为接收方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信。

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为时分双工LTE系统时，所述步骤4具体是：

步骤B01：在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为接收方的直通通信终端将自身位置信息和参考信号发送到基站；

或者，在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端ID时，作为接收方的直通通信终端将自身ID和参考信号发送到基站；

步骤B02：基站收到参考信号后，进行信道测量从而获得差资源块；基站将利用时分双工LTE系统的信道互易性，直接用上行的信道测量结果作为下行的信道测量结果；即上行信道测量得到的差资源块信息同时可用于下行传输的差资源块；基站在公共控制信道或者物理下行控制信道上将所述差资源块发送给直通通信终端；

步骤B03：基站根据作为接收方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为接收方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站根据作为接收方的直通通信终端ID，确定被接收方的直通通信终端通信所干扰的基站转发通信终端；

步骤B04：基站分配给步骤B03确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为接收方的直通通信终端与作为发送方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信。

当通信方式为上行通信方式并且系统类型为时分双工LTE系统或者频分双工系统时，所述步骤4具体是：

步骤C01：在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为发送方的直通通信终端将自身位置信息和参考信号发送到基站；

或者，在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端ID时，作为发送方的直通通信终端将自身ID和参考信号发送到基站；

步骤C02：基站收到参考信号后，进行信道测量从而获得差资源块，并在公共控制信道或者物理下行控制信道上将所述将差资源块发送给直通通信终端；

步骤C03：基站根据作为发送方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为发送方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站根据作为发送方的直通通信终端ID，确定干扰作为发送方的直通通信终端通信的基站转发通信终端；

步骤C04：基站分配给步骤C03确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为发送方的直通通信终端与作为接收方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信。

本发明在基站的辅助下，实现了直通通信终端的自主无线资源管理，减轻了基站的工作压力；同时，本发明不但解决了下行通信干扰，也很好地解决了上行通信干扰；另外，本发明不但适用于频分双工的LTE系统，也同样适用于时分双工的LTE系统。

附图说明

图1是未来的混合网络及D2D通信模式示意图；

图2是下行通信干扰模式示意图；

图3是上行通信干扰模式示意图；

图4是蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法流程图；

图5是FDD LTE系统的下行干扰抑制的信令流程图；

图6是以FDD LTE系统为例的DL时隙关系图；

图7是TDD LTE系统的下行干扰抑制的信令流程图；

图8是TDD LTE系统和FDD LTE系统的上行干扰抑制的信令流程图；

图9是以FDD LTE系统为例的UL时隙关系图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

图4是蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法流程图。本发明提供的蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法基于以下假设：

1）本发明中D2D系统是时分复用（TDD，Time Division Duplexing）的系统，蜂窝系统既可以是频分复用（FDD，Frequency Division Duplexing）的LTE系统也可以是时分复用（TDD，Time Division Duplexing）的LTE系统。

2）D2D用户和蜂窝用户复用LTE系统的频率资源，同时D2D用户的信令和数据传输都遵循LTE的帧结构及时隙，即D2D用户是要与LTE系统完全同步的。

3）本发明中的集中控制系统（即蜂窝系统）也可以推广至其他的OFDM系统。

4）D2D通信过程将使用三个专用信道，分别为

Common Control Channel(CCCH)：公共控制信道。该信道是一个在进行直通通信的设备间传输RTS(Request To Send，请求发送)和CTS（Clear ToSend，允许发送）信令的专用信道。

在D2D传输刚开始的时候，eNB广播CCCH信道的资源信息，包括CCCH的时间和频率以至于让所有的蜂窝用户和D2D通信对知道CCCH的信息。

在RTS信令中也可以包含发送方的发送信号功率大小，以便接收方进行信道测量。

在CTS信令中也可以包含接收方检测到的接收功率。

在RTS和CTS信令中，可以同时包含发送方和接收方的ID（即C-RNTI）。

Data Control Channel(DCCH)：专用数据控制信道。当用户设备建立了RRC链接后，用于传送专用控制信息。在D2D通信中，DCCH用来携带相关数据控制信息，如ACK/NACK和数据控制信息DataCtrl。

Data Traffic Channel(DTCH)：专用业务信道。是与LTE系统中的PUCCH（Physical Uplink Control Chennel，物理上行控制信道）信道复用后的信道，传输D2D通信的业务。

5）本发明需要依据之前提出的已经公开的专利201010237273.X中的D2D通信的基于RTS/CTS的握手过程来建立连接。在RTS和CTS信令里，都将包含D_UE（直通通信终端）的ID信息（即C-RNTI标识），而C_UE（基站转发通信终端）如果可以正确接收到RTS和CTS信令，在某些情况下，允许他们可以获得这些D_UE的ID信息。

如图4所示，蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法包括：

步骤1：基站（eNB）判断本小区是否含有直通通信（D2D通信），如果本小区含有直通通信，则执行步骤2；否则，结束。

步骤2：基站（eNB）为直通通信（D2D通信）分配公共控制信道(CCCH)和专用数据控制信道(DCCH)，并将这两个信道的时域信息和频域信息广播给本小区的所有用户，包括基站转发通信终端（C_UE）和直通通信终端（D_UE）。这样本小区所有的D_UE和C_UE都将知道CCCH和DCCH的信息。

步骤3：基站（eNB）命令混合网络中的基站转发通信终端（C_UE）监听所述两个信道，当发现这两个信道的信号功率大于设定阈值时，基站转发通信终端（C_UE）向基站上报干扰信息。

基于之前已经获得D2D通信的建立过程的信息（参考我们之前的专利201010237273.X），我们知道D2D通信时在CCCH和DCCH上总是有信令在传输，因此eNB命令C_UE去监听这两个信道，发现这两个信道的信号功率比某一门限值大时，将该结果及时报告给eNB。

基站转发通信终端（C_UE）向基站上报的干扰信息有两种方式，分别为：

格式1：基站转发通信终端（C_UE）自身位置信息和基站转发通信终端（C_UE）检测到的直通通信终端（D_UE）ID，即C-RNTI。

格式2：基站转发通信终端（C_UE）自身ID和基站转发通信终端（C_UE）检测到的直通通信终端（D_UE）ID，即C-RNTI。

这其中，基站转发通信终端（C_UE）检测到的直通通信终端（D_UE），在下行通信过程中，为干扰基站转发通信终端（C_UE）通信的直通通信终端（D_UE）；在上行通信过程中，为受基站转发通信终端（C_UE）干扰的直通通信终端（D_UE）。

干扰信息的两种格式如下表（表1和表2）所示。

表1.C_UE上报的干扰信息表（格式1）

表2.C_UE上报的干扰信息表（格式2）

基站（eNB）获得这样的信息后，就知道哪些D_UE附近的C_UE将会被D2D的通信干扰。这对于在蜂窝小区中进行无线资源管理（RRM）提供了必要的信息。

步骤4：根据通信方式和系统类型确定差资源块（BRBs）并根据差资源块进行通信。其中，通信方式包括上行通信方式和下行通信方式；系统类型包括频分双工LTE系统和时分双工LTE系统。

下面通过下行通信方式和上行通信方式，分别说明确定差资源块（BRBs）并根据差资源块进行通信的过程。

先以下行通信方式为例进行说明，对于下行通信方式，还要分为频分双工LTE系统和时分双工LTE系统。

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为频分双工LTE系统时，确定差资源块（BRBs）并根据差资源块进行通信具体是：

步骤A01：进行直通通信（D2D通信）前，直通通信终端（D_UE）要进行信道检测。对于频分双工LTE(FDD LTE)系统，信道检测是通过直通通信终端的接收方接收基站（eNB）发送的参考信号（RS）实现的。如同正常的LTE信道检测一样，D2D通信对中作为接收方的直通通信终端（记作Rx_D_UE）,将根据其接收到的RS在系统带宽内进行检测，根据接收到的RS的接收功率（RSRP）值，找到差的资源块（BRBs），并将这个结果在CCCH信道发送给D2D通信对中作为发送方的直通通信终端（记作Tx_D_UE）。其中，差资源块为信道测量设备（本例中为Rx_D_UE）接收到的基站参考信号的功率在设定门限值以下的资源块。

与此同时，Rx_D_UE还要在PUCCH信道将差资源块发送给基站（eNB）。其发送给基站时的数据格式，根据干扰信息的格式，也分为两种:

当干扰信息采用格式1时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，Rx_D_UE发送给基站（eNB）的格式为：

格式3：Rx_D_UE自身位置信息和差资源块（BRBs）。

当干扰信息采用格式2时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身ID时，Rx_D_UE发送给基站（eNB）的格式为：

格式4：Rx_D_UE自身ID和差资源块（BRBs）。

Rx_D_UE向基站（eNB）发送的信息的两种格式如下表（表3和表4）所示

表3.D_UE上报的检测信息表（格式3）

表4.D_UE上报的检测信息表（格式4）

步骤A02：如果Rx_D_UE按照上述步骤A01中的格式3向基站（eNB）发送信息，那么基站（eNB）收到Rx_D_UE的位置信息和差资源块（BRBs）后，根据Rx_D_UE的位置信息和基站转发通信终端（C_UE）的位置信息，能够确定Rx_D_UE设定干扰距离内的基站转发通信终端（C_UE）。由于步骤3中，C_UE已经按照步骤3中的格式1的要求，将C_UE的位置信息上报eNB，因此eNB可以计算出Rx_D_UE与所有C_UE的距离。从中选出Rx_D_UE设定干扰距离内的C_UE，这些选出的设定干扰距离内的C_UE，就是在下行通信过程中，会受到D_UE干扰的C_UE。

步骤A02'：如果Rx_D_UE按照上述步骤A01中的格式4向基站（eNB）发送信息，那么基站（eNB）收到作为接收方的直通通信终端ID和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端ID，能够确定受其干扰的基站转发通信终端。这是因为，步骤3中的C_UE已经按照步骤3中的格式2的要求，将C_UE的ID和C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID上报eNB，因此eNB可以判断出哪些C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Rx_D_UE的ID，那些检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Rx_D_UE的ID的C_UE，为受Rx_D_UE干扰的C_UE。

步骤A03：当通过步骤A02或者步骤A02'找到受Rx_D_UE干扰的C_UE后，基站（eNB）分配给上述C_UE除差资源块（BRBs）以外的资源块进行通信；而Rx_D_UE和Tx_D_UE则直接使用差资源块（BRBs）进行直通通信。

FDDLTE系统下行干扰抑制的信令流程图如图5所示。在下行通信时，由于D2D通信的两个UE之间距离近，而且信道条件很好，我们认为他们使用这些BRBs进行传输不会影响D2D传输性能；而同时其附近将会受其干扰的C_UE又避免了使用这些差的RBs来接收下行信号，因此这样就很好地解决了D2D通信在复用下行频率时对周围的C_UE的干扰。另一方面，即使eNB使用这些RBs给其他UE发送信号，由于这个信道对于D_UE而言是很差的，因此也不会对D2D通信造成影响，这样就避免了eNB对D_UE在下行的干扰。

图6是以FDD LTE系统为例的DL时隙关系图，具体的时隙关系与LTE系统是FDD还是TDD有关。在TDD里还与其configuration的类型有关，我们这里以FDD为例进行了时隙分析。可以看到，这里Rx_D_UE完全类似于一个进行正常信道测量的UE，而eNB完全与正常蜂窝小区中的资源分配时隙相同，因此我们设计的干扰抑制方案是完全符合LTE系统要求的信道测量和资源分配的时隙关系的。

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为时分双工LTE（TDD LTE）系统时，确定差资源块（BRBs）并根据差资源块进行通信具体是：

步骤B01：直通通信终端的接收方发送参考信号给基站。根据干扰信息的不同，Rx_D_UE发送RS给基站时的数据格式，可分为两种:

当干扰信息采用格式1时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，Rx_D_UE发送给基站（eNB）的格式为：

格式5：Rx_D_UE自身位置信息和参考信号。

当干扰信息采用格式2时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身ID时，Rx_D_UE发送给基站（eNB）的格式为：

格式6：Rx_D_UE自身ID和参考信号。

步骤B02：进行直通通信（D2D通信）时，直通通信终端（D_UE）要进行信道检测。对于TDD LTE系统，下行信道检测是利用信道互易性，进行上行信道检测，并将上行信道的测量结果作为下行信道的测量结果。如同正常的LTE信道检测一样，基站将根据其接收到的RS在系统带宽内进行检测，根据接收到的RS的RSRP值，找到差的资源块（BRBs），并将这个结果在CCCH信道或者PDCCH信道（Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道）发送给D2D通信对中的两个直通通信终端（即Rx_D_UE和Tx_D_UE）。其中，差资源块为信道测量设备（本例中为基站）接收到的Rx_D_UE参考信号的功率在设定门限值以下的资源块。

步骤B03：如果Rx_D_UE按照上述步骤B01中的格式5向基站（eNB）的发送参考信号，那么基站（eNB）收到Rx_D_UE的位置信息和参考信号后，根据Rx_D_UE的位置信息和基站转发通信终端（C_UE）的位置信息，能够确定RxD UE设定干扰距离内的基站转发通信终端（C_UE）。由于步骤3中，C_UE已经按照步骤3中的格式1的要求，将C_UE的位置信息上报eNB，因此eNB可以计算出Rx_D_UE与所有C_UE的距离。从中选出Rx_D_UE设定干扰距离内的C_UE，这些选出的设定干扰距离内的C_UE，就是在下行通信过程中，会受到D_UE干扰的C_UE。

步骤B03'：如果Rx_D_UE按照上述步骤A01中的格式2向基站（eNB）发送参考信号，那么基站（eNB）收到作为接收方的直通通信终端ID和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端ID，能够确定受其干扰的基站转发通信终端。这是因为，步骤3中的C_UE已经按照步骤3中的格式2的要求，将C_UE的ID和C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID上报eNB，因此eNB可以判断出哪些C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Rx_D_UE的ID，那些检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Rx_D_UE的ID的C_UE，为受Rx_D_UE干扰的C_UE。

步骤B03：当通过步骤B03或者步骤B03'找到受Rx_D_UE干扰的C_UE后，基站（eNB）分配给上述C_UE除差资源块（BRBs）以外的资源块进行通信；而Rx_D_UE和Tx_D_UE则直接使用差资源块（BRBs）进行直通通信。

TDD LTE系统下行干扰抑制的信令流程图如图7所示。在下行通信时，由于D2D通信的两个UE之间距离近，而且信道条件很好，我们认为他们使用这些BRBs进行传输不会影响D2D传输性能；而同时其附近将会受其干扰的C_UE又避免了使用这些差的RBs来接收下行信号，因此这样就很好地解决了D2D通信在复用下行频率时对周围的C_UE的干扰。另一方面，即使eNB使用这些RBs给其他UE发送信号，由于这个信道对于D_UE而言是很差的，因此也不会对D2D通信造成影响，这样就避免了eNB对D_UE在下行的干扰。

再以上行通信方式为例进行说明。对于上行的干扰抑制，我们要考虑抑制两种干扰。一是D_UE对eNB的干扰，二是C_UE对其附近的D_UE的干扰。

对于频分双工LTE系统或者时分双工LTE系统，上行干扰的过程中，确定差资源块（BRBs）并根据差资源块进行通信过程是：

步骤C01：作为发送方的直通通信终端（Tx_D_UE）要向基站（eNB）发送参考信号（RS），发送的格式根据步骤3中的干扰信息，分为两种：

当干扰信息采用步骤3中的格式1时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，Tx_D_UE发送给基站（eNB）的RS的格式为：

格式7：Tx_D_UE自身位置信息和参考信号（RS）。

当干扰信息采用步骤3中的格式2时，即干扰信息包括基站转发通信终端自身ID时，Tx_D_UE发送给基站（eNB）的RS的格式为：

格式8：Tx_D_UE自身ID和参考信号（RS）。

步骤C02：基站（eNB）收到参考信号（RS）后，进行信道测量从而获得差资源块（BRBs）。差资源块为信道测量设备（本例中为eNB）接收到的参考信号的功率在设定门限值以下的资源块。eNB把差资源块信息通过CCCH信道或者PDCCH信道发送给作为发送方的直通通信终端（Tx_D_UE）和作为接收方的直通通信终端（Rx_D_UE）。

步骤C03：如果Tx_D_UE按照上述步骤C01中的格式7向基站（eNB）发送RS，那么基站（eNB）收到Tx_D_UE的位置信息，获得差资源块（BRBs）后，根据Tx_D_UE的位置信息和基站转发通信终端（C_UE）的位置信息，能够确定Tx_D_UE设定干扰距离内的基站转发通信终端（C_UE）。由于步骤3中，C_UE已经按照步骤3中的格式1的要求，将C_UE的位置信息上报eNB，因此eNB可以计算出Tx_D_UE与所有C_UE的距离。从中选出Tx_D_UE设定干扰距离内的C_UE，这些选出的设定干扰距离内的C_UE，就是在上行通信过程中，干扰Tx_D_UE通信的C_UE。

步骤C03'：如果Tx_D_UE按照上述步骤C01中的格式8向基站（eNB）的发送RS，那么基站（eNB）收到Tx_D_UE的ID和RS，获得差资源块（BRBs）后，根据Tx_D_UE的ID，能够确定干扰其通信的基站转发通信终端（C_UE）。这是因为，步骤3中的C_UE已经按照步骤3中的格式2的要求，将C_UE的ID和C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID上报eNB，因此eNB可以判断出哪些C_UE检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Tx_D_UE的ID，这些检测到的直通通信终端D_UE的ID中包含Tx_D_UE的ID的C_UE，为干扰Tx_D_UE通信的C_UE。

步骤C04：基站（eNB）分配给步骤C03或步骤C03'确定的基站转发通信终端（C_UE）除差资源块（BRBs）以外的资源块进行通信；Tx-D-UE与Rx_D_UE使用差资源块（BRBs）进行直通通信。

由于D2D通信的两个UE之间距离近，而且信道条件很好，我们认为他们使用这些差的RBs进行传输是不会影响D2D传输性能的；而同时其附近将会干扰D2D传输的C_UE又避免了使用这些差的RBs来发送上行信号，因此这样就很好地避免了D2D通信在复用上行频率时受周围的C_UE的干扰。另一方面，即使eNB接收到D2D在这些BRBs上发送的信号，但是由于这个信道对于eNB而言是很差的，因此也不会对基站造成影响，这样就避免了D_UE在上行对eNB的干扰。

完整的上行干扰抑制的信令流程可以用图8描述。图9是以FDD LTE系统为例的UL时隙关系图，具体的时隙关系与LTE系统是FDD还是TDD有关。在TDD里还与其configuration的类型有关，我们这里以FDD为例进行了时隙分析。可以看到，这里eNB进行信道测量和资源分配的时隙是与一个正常的FDD LTE系统或者TDD LTE系统的上行传输完全相同，因此我们设计的干扰抑制方案是完全符合LTE系统要求的信道测量和资源分配的时隙关系的。

本发明的优点可以归纳为以下五点：

1）本发明并没有要求移动终端增加新的功能。本发明中用到的移动终端的功能都是现有的，因此很好的支持了移动设备的后向兼容性。

2）本发明充分利用了终端设备的位置信息。而考虑到目前定位装置的软硬件已经普遍安装在终端设备中而且位置信息已经越来越广泛应用于日常生活中，我们认为这个方法是可行的。

3）本发明的方法并不是绝对的资源正交分配的原理。因为距离较远的两个D2D对可以复用相同的BRB；而且距离较远的C_UE和D_UE也可以复用相同的BRB，这样就可以保证了系统的频谱资源利用率。

4）考虑到TDD-LTE的信道的互易性，本发明特别适用于TDD LTE系统，而目前TDD LTE系统不但是中国部署4G的主要技术，而且已经在多个国家被商用。而且通过一些细微的改进，这个方法的主要思想同样适用于FDD LTE系统。

5）从上面的描述中我们可以看到，本发明不但解决了下行干扰，也很好地解决了上行干扰，这是目前很多方法不具备的优势。目前的很多方法都是有局限性的，要么只能适用于上行干扰抑制，要么适用于下行干扰抑制。

6）本发明是在eNB的辅助下，最终D_UE自主地实现无线资源管理。这种自主的RRM对于现在以及未来的无线通信系统中是非常重要的，因为目前的无线通信系统中基站承担的工作量很大，这种自主的RRM可以很好地帮助基站减少其工作的负担，减少基站的功耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种蜂窝与端到端混合网络的干扰协调方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：基站判断本小区是否含有直通通信，如果本小区含有直通通信，则执行步骤2；否则，结束；

步骤2：基站为直通通信分配公共控制信道和专用数据控制信道，并将这两个信道的时域信息和频域信息广播给本小区的所有用户；

步骤3：基站命令混合网络中的基站转发通信终端监听所述两个信道，当发现所述两个信道的信号功率大于设定阈值时，所述基站转发通信终端向基站上报干扰信息；所述干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息/基站转发通信终端自身ID和基站转发通信终端检测到的直通通信终端ID；

所述基站转发通信终端检测到的直通通信终端，在下行通信过程中，为干扰基站转发通信终端通信的直通通信终端；在上行通信过程中，为受基站转发通信终端干扰的直通通信终端；

步骤4：根据通信方式和系统类型确定差资源块并根据差资源块进行通信；

所述通信方式包括上行通信方式和下行通信方式；

所述系统类型包括频分双工LTE系统和时分双工LTE系统；

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为频分双工LTE系统时，所述步骤4具体是：

步骤A01：在直通通信终端通信前，作为接收方的直通通信终端根据基站发出的参考信号的接收功率值找到差资源块，并将所述差资源块发送给作为发送方的直通通信终端；

同时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为接收方的直通通信终端将自身位置信息和差资源块发送给基站；或者，当干扰信息包括基站转发通信终端自身ID时，作为接收方的直通通信终端将自身ID和差资源块发送给基站；

步骤A02：基站收到作为接收方的直通通信终端的位置信息和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为接收方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站收到作为接收方的直通通信终端ID和差资源块后，根据作为接收方的直通通信终端ID，确定受其干扰的基站转发通信终端；

步骤A03：基站分配给步骤A02确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为发送方的直通通信终端与作为接收方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信；

当通信方式为下行通信方式并且系统类型为时分双工LTE系统时，所述步骤4具体是：

步骤B01：在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为接收方的直通通信终端将自身位置信息和参考信号发送到基站；

或者，在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端ID时，作为接收方的直通通信终端将自身ID和参考信号发送到基站；

步骤B02：基站收到参考信号后，进行信道测量从而获得差资源块；基站将利用时分双工LTE系统的信道互易性，直接用上行的信道测量结果作为下行的信道测量结果；即上行信道测量得到的差资源块信息同时可用于下行传输的差资源块；基站在公共控制信道或者物理下行控制信道上将所述差资源块发送给直通通信终端；

步骤B03：基站根据作为接收方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为接收方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站根据作为接收方的直通通信终端ID，确定作为接收方的直通通信终端通信所干扰的基站转发通信终端；

步骤B04：基站分配给步骤B03确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为接收方的直通通信终端与作为发送方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信；

当通信方式为上行通信方式并且系统类型为时分双工LTE系统或者频分双工系统时，所述步骤4具体是：

步骤C01：在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端自身位置信息时，作为发送方的直通通信终端将自身位置信息和参考信号发送到基站；

或者，在直通通信终端通信时，当干扰信息包括基站转发通信终端ID时，作为发送方的直通通信终端将自身ID和参考信号发送到基站；

步骤C02：基站收到参考信号后，进行信道测量从而获得差资源块，并在公共控制信道或者物理下行控制信道上将所述差资源块发送给直通通信终端；

步骤C03：基站根据作为发送方的直通通信终端的位置信息和基站转发通信终端的位置信息，确定所述作为发送方的直通通信终端设定干扰距离内的基站转发通信终端；

或者，基站根据作为发送方的直通通信终端ID，确定干扰作为发送方的直通通信终端通信的基站转发通信终端；

步骤C04：基站分配给步骤C03确定的基站转发通信终端除差资源块以外的资源块进行通信；作为发送方的直通通信终端与作为接收方的直通通信终端使用差资源块进行直通通信。