CN105722094A - 在小小区之间进行干扰协同的方法以及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及在小小区之间进行干扰协同的方法以及无线通信设备。该方法包括：获得关于小小区中至少之一的移动的信息；至少根据该信息确定小小区之间的相对移动；根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移；以及根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施干扰对准策略。

Description

在小小区之间进行干扰协同的方法以及无线通信设备

技术领域

本发明一般涉及无线通信领域，更具体地，涉及在小小区之间进行干扰协同的方法以及无线通信设备。

背景技术

随着未来蜂窝无线通信的发展，小区内的干扰和小区间的干扰成为限制系统吞吐率的主要因素。

与先进长期演进(LTE-A)技术相比，下一代无线通信系统中(5G)的传输速率将提高约1000倍。密集小小区的部署已经成为了一种趋势，它能够有效地提高空间上的频谱利用率。移动小小区属于小小区部署的一种形式。移动小小区包括任意移动的、并且为用户提供服务的小小区，例如移动的公共汽车、移动的小汽车、移动的有轨列车等等。

发明内容

在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本发明的一个实施例，提供一种在小小区之间进行干扰协同的方法。该方法包括：获得关于小小区中至少之一的移动的信息；至少根据该信息确定小小区之间的相对移动；根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移；以及根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施干扰对准策略。

根据本发明的另一个实施例，提供一种用于宏小区基站侧的无线通信设备，该设备包括获得装置、确定装置、估计装置和触发装置。获得装置被配置为获得关于宏小区内的小小区中至少之一的移动的信息。确定装置被配置为至少根据该信息确定小小区之间的相对移动。估计装置被配置为根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移。触发装置被配置为触发根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施的干扰对准策略。

根据本发明的又一个实施例，提供一种用于小小区基站侧的无线通信设备，该设备包括报告装置和调节装置。报告装置被配置为向其他基站报告关于本小小区的移动的信息。调节装置被配置为进行本小小区与其他小小区的干扰对准，其中干扰对准是根据本小小区与其他小小区之间的相对移动而估计的多普勒频移进行的。

根据本发明的再一个实施例，提供一种用于小小区基站侧的无线通信设备，该设备包括确定装置、估计装置和调节装置。确定装置被配置为根据关于本小小区和/或其他小小区的移动的信息确定本小小区与其他小小区之间的相对移动。估计装置被配置为根据相对移动估计本小小区与其他小小区之间的信号的多普勒频移。调节装置被配置为根据所估计的多普勒频移进行本小小区与其他小小区之间的干扰对准。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的在小小区之间进行干扰协同的方法的过程示例的流程图；

图2是示出移动小小区的示例的示意图；

图3是用于说明小小区的接收角度的示意图；

图4是示出根据本发明的另一个实施例的在小小区之间进行干扰协同的方法的过程示例的流程图；

图5是示出根据本发明的一个实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备的配置示例的框图；

图6是示出根据本发明的另一个实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备的配置示例的框图；

图7是示出根据本发明的又一个实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备的配置示例的框图

图8是示出根据本发明的是一个实施例的用于小小区基站侧的无线通信设备的配置示例的框图；

图9是示出根据本发明的是另一个实施例的用于小小区基站侧的无线通信设备的配置示例的框图；以及

图10是示出实现本公开的方法和设备的计算机的示例性结构的框图。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

图1示出了根据本发明一个实施例的在小小区之间进行干扰协同的方法的示例流程。如本领域已知的，干扰协同(InterferenceCoordination)包括通过对无线资源管理施加特定限制来针对被干扰的用户改善信道条件从而获得较高的频谱效率的技术。

作为本实施例的方法的干扰协同的对象的小小区包括至少一个移动小小区。如前所述，移动小小区例如包括移动的公共汽车、移动的小汽车、移动的有轨列车等等，但移动小小区并不限于上述示例，而是可以包括任意移动的、并且为用户提供服务的小小区。如图2的示意图所示，具有可移动基站210的公共汽车和具有可移动基站220的小汽车分别以速度v1和速度v2移动。在基站210和220运动到彼此接近时，基站210的信号覆盖范围212与基站220的信号覆盖范围222彼此重叠，因此基站210和基站220可能对彼此造成干扰。此外，虽然在图2的示例中，小小区均为移动小小区，但本发明不限于此，而是可以只包含移动小小区和固定小小区，只要小小区之间存在相对移动即可。另外，虽然在本文中以两个小小区之间的干扰协同为例进行说明，但作为干扰协同的对象小小区的数目不限于两个，也可以是三个或更多个。

另外，需要指出的是，根据本实施例的方法步骤可以在核心网络侧、宏基站侧、小小区基站侧执行。

返回参照图1，在步骤S110，获得要作为干扰协同的对象的小小区中至少之一的移动的信息。

关于小小区的移动的信息例如可以包括移动小小区的移动速率、移动方向、当前位置以及上下行接收角度等。上下行接收角度是指小小区基站的接收天线指向与小小区移动方向的夹角。如图3的示意图所示，其中虚线指示接收天线指向，箭头指示小小区移动方向，θ指示上下行接收角度。可以通过多种已知方式获得移动小小区的移动信息，例如，可以利用全球定位系统(GPS)获得移动小小区的移动信息。另一方面，对于固定小小区，可以于预先获取其位置信息和接收角度信息等。此外，对于从发射方发射的无线电波沿两个或更多个路径到达接收方天线的多径传播的情况，上下行接收角度可以包括针对主径的接收角度以及针对多径分量中的每个的接收角度。

接下来，在步骤S120，至少根据所获取的移动信息确定小小区之间的相对移动。

特别地，在涉及多于一个的移动小小区的情况下，通过每个移动小小区的移动速度确定相对移动速度。在这种情况下，如图3所示的上下行接收角度是指接收天线指向与相对移动速度之间的夹角。

接下来，在步骤S130，根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移。

例如，对于图如2所示的示例情形，可以利用以下等式1和等式2，根据两个小小区的移动速度、移动方向以及接收角度计算出相应的多普勒频移：

$f_{d,1}=\frac{v_1+v_2}{c}{f}_c\cos {\mathrm{\θ}}_{r,1}$ 等式1

$f_{d,2}=\frac{v_1+v_2}{c}{f}_c\cos {\mathrm{\θ}}_{r,2}$ 等式2

其中，f_d,1为小小区1接收到的小小区2的信号的多普勒频移，f_d,2为小小区2接收到的小小区1的信号的多普勒频移，v₁和v₂分别为小小区1和小小区2的移动速率，c为光速，f_c为信号的中心载频，θ_r,1和θ_r,2分别为小小区1和小小区2的接收角度。

需要指出的是，在本示例中，假设小小区1和小小区2相对行驶，即运动方向相反，这种情况下小小区1和小小区2的相对速度大小为v₁+v₂。在小小区1和小小区2非相对行驶的情况下，例如在其移动方向相同、移动方向彼此垂直或移动方向呈其他任意角度的情况下，可以用小小区1和小小区2的相对移动速率代替等式1和2中的v₁+v₂，相应地，用基于相对速度确定的接收角度代替等式1和2中θ_r,1和θ_r,2。此外，对于上面提到的多径传播的情况，只要多径分量在接收方天线的波束指向上，则可以通过与上述方式类似的方式基于相应的接收角度估计多径分量的多普勒频移。

接下来，在步骤S140，根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施干扰对准策略。

如本领域已知的，干扰对准通过使干扰在接收端重叠在特定子空间中，以减少干扰对期望信号的影响。通过在考虑多普勒频移的情况下实施干扰对准策略，能够弥补由于小小区间的相对移动对干扰对准效果的影响。

可以基于多种干扰对准方法进行小小区之间的干扰协同，例如，可以采用基于频移的干扰对准方法和基于预编码的干扰对准方法。下面结合具体实施例说明在考虑多普勒频移的情况下进行的基于频移的干扰对准方法和基于预编码的干扰对准方法。

[基于频移的干扰对准]

根据一个具体实施例，根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施干扰对准策略包括：在第一小小区的发射信号在频域上只有下标为奇数的子载波有信号，而下标为偶数的载波被设置为不承载信号的情况下，对第二小小区的发射信号进行频率偏移，使得第一小小区接收到来自第二小小区的信号在频域上只有下标为偶数的子载波有信号，而下标为奇数的载波为不承载信号；或者，在第一小小区的发射信号在频域上只有下标为偶数的子载波有信号，而下标为奇数的载波被设置为不承载信号的情况下，对第二小小区的发射信号进行频率偏移，使得第一小小区接收到来自第二小小区的信号在频域上只有下标为奇数的子载波有信号，而下标为偶数的载波为不承载信号。

在该方法中，通过对第二小小区的发射信号进行频率调整，使得第二小小区的有信号的载波对准第一小小区的为不承载信号的载波，从而减小第一小小区和第二小小区相互的干扰。其中，对第二小小区的发射信号的频率调整量可以表示为：

f_1,2＝Δf-f_d,1等式3

其中f_1,2是对第二小小区发射信号的频率调整，Δf为相邻子载波之间的频率间隔，f_d,1为所估计的第一小小区接收到的来自第二小小区的信号的多普勒频移。也就是说，在考虑到多普勒频移的情况下进行对第二小小区的频率调整，从而弥补由小小区之间的相对移动对干扰对准效果的影响。

在本实施例中，可以将任意一个小小区作为频率调整的对象，然而也可以根据预定标准选择要作为频率调整对象的小小区。

例如，在根据一个实施例的干扰协同方法中，可以根据预定标准确定小小区的优先级，并且在基于频移的方法进行干扰对准时，可以仅对优先级较低的小小区进行频移。

可以根据多种预定标准进行优先级的确定，例如，可以将用户数量较多的小区确定为优先级较高，或者在小小区包括固定小小区和移动小小区的情况下，可以将固定小小区的优先级设置为较高，然而本发明不限于这些具体方式。

接下来，参照具体示例更详细地说明本发明实施例中基于频移的干扰对准方法的过程。应理解，以下示例中出于说明的目的给出了一些具体细节，而本发明不限于这些具体细节。

[示例1]

每个小小区内部包括一个正交频多址(OFDMA)系统，假设小小区1发射的时域和频域信号分别为x₁(t)和X₁(f)，在离散域表示为x₁(n)和X₁(K)，并且有：

x₁(n)＝IFFT{X₁(K)}等式4

其中，IFFT{·}表示逆傅立叶变换。在加性高斯白噪声信道条件下，小小区2接收到的小小区1的信号可以表示为

$y_{\mathrm{2,1}}\left(t\right)=\frac{1}{N}{\mathrm{\Σ}}_{K=1}^{N-1}{X}_1\left(K\right)e^{j2\mathrm{\π}(f_K+f_{d,2})t}$ 等式5

其中，f_K为第K个子载波的频点，N是总的子载波的个数，也是快速傅立叶变换的长度。采样之后的信号可以表示为：

$y_{\mathrm{2,1}}\left(n\right)=x_1\left(n\right)e^{j2\mathrm{\π}\frac{f_{d,2}}{\mathrm{N\Δf}}n}$ 等式6

其中Δf为相邻子载波的频率间隔。

经过傅立叶变换之后的信号可以表示为：

$Y_{\mathrm{2,1}}\left(K\right)=\mathrm{FFT}\left\{y_{\mathrm{2,1}}\left(n\right)\right\}=X_1(K-\frac{f_{D,2}}{\mathrm{\Δf}})$ 等式7

其中，FFT{}表示傅立叶变换。

经过无线信道后，小小区2的接收信号在频域上可以表示为：

$Y_2\left(K\right)=H_{\mathrm{2,1}}(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})X_1(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})+H_{\mathrm{2,2}}\left(K\right)X_2\left(K\right)$ 等式8

其中，等式8右边的第一项表示干扰信号，第二项表示有用信号，H_i,j(K)表示从第j个小小区到第i个小小区的信道在第K个子载波上的频率响应。同样，小小区1接收到的信号可以表示为：

$Y_1\left(K\right)=H_{\mathrm{1,1}}\left(K\right)X_1\left(K\right)+H_{\mathrm{1,2}}(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}})X_2(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}})$ 等式9

基于频率偏移的干扰对准方法，各个小小区在频域子载波上的信号可以表示为：

等式10

其中i表示第i个小小区，可以看出只有下标为奇数的子载波被调制，而下标为偶数的子载波被置为不承载信号。在理想情况下，干扰信号经过多普勒频移后落在下标为偶数的子载波上，那么此时的干扰信号对有用信号的性能没有影响。但在实际系统中，很难自然的实现干扰的对准，需要经过发射端的预处理和接收端的后处理才能实现干扰对准。

小小区1和小小区2在时域上的发射信号可以表示为：

$x_1\left(t\right)=s_1\left(t\right)=\frac{1}{N}{\mathrm{\Σ}}_{K=0}^{N-1}{S}_1\left(K\right)e^{j2\mathrm{\π}{f}_{K}t}$ 等式11

$\begin{array}{c}{x}_2\left(t\right)=s_2\left(t\right)e^{j2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{1,2}}t}\\ =\frac{1}{N}{\text{\Σ}}_{K=0}^{N-1}{S}_2\left(K\right)e^{j2\mathrm{\π}{f}_{K}t}{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_{\mathrm{1,2}}t}\end{array}$ 等式12

其中，f_1,2是小小区2进行的频率调整。通过f_1,2的频率调整，使得小小区2的信号经过多普勒频移后落在小小区1下标为偶数的子载波上，这样小小区2对小小区1的干扰可以被消除。此时小小区1的接收信号为：

$\begin{array}{c}{Y}_1\left(K\right)=H_{\mathrm{1,1}}\left(K\right)X_1\left(K\right)+H_{\mathrm{1,2}}(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}})X_2(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}})\\ =H_{\mathrm{1,1}}\left(K\right)S_1\left(K\right)+H_{\mathrm{1,2}}(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}})S_2(K-\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}}-\frac{f_{\mathrm{1,2}}}{\mathrm{\Δf}})\end{array}$ 等式13

将小小区2的信号经过信道后落在小小区1下标为偶数的子载波上，f_1,2必须满足如下条件：

$\frac{f_{d,1}}{\mathrm{\Δf}}+\frac{f_{\mathrm{1,2}}}{\mathrm{\Δf}}=1$ 等式14

此时设定：

f_1,2＝Δf-f_d,1等式15

这样，在小小区1中接收到的来自小小区2的信号就被对准到下标为偶数的子载波上，这样小小区1就可以解调出信号S₁(K)。小小区2的接收信号可以表为：

$\begin{array}{c}{Y}_2\left(K\right)=H_{2,1}(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})X_1(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})+H_{\mathrm{2,2}}\left(K\right)X_2\left(K\right)\\ =H_{\mathrm{2,1}}(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})S_1(K-\frac{f_{d,2}}{\mathrm{\Δf}})+H_{\mathrm{2,2}}\left(K\right)S_2(K-\frac{f_{\mathrm{1,2}}}{\mathrm{\Δf}})\end{array}$ 等式16

首先，定义傅立叶变换矩阵W为：

等式17

定义频移矩阵：

$D\left(f\right)=\begin{array}{c}\left[\begin{array}{cccc}1& 0& ...& 0\\ 0& e^{-j\frac{2\mathrm{\πf}}{\mathrm{N\Δf}}}& ...& 0\\ .& & & \\ .& ...& & \\ .& & & \\ 0& 0& ...& e^{-j\frac{2\mathrm{\πf}}{\mathrm{N\Δf}}(N-1)}\end{array}\right]\end{array}$ 等式18

定义第i个小小区时域和频域的信息向量

s_i＝[s_i(0),s_i(1),...,s_i(N-1)]^T等式19

S_i＝[S_i(0),S_i(1),...,S_i(N-1)]^T等式20

其中，[·]^T表示转置。

小小区2通过乘以频移矩阵D(f_c,2)将来自小小区1的信号对准到下标为偶数的子载波上，并且使得：f_c,2+f_d,2＝Δf。调整后的接收信号可以表示为： $\begin{array}{c}{\hat{Y}}_2=\mathrm{WD}\left(f_{c,2}\right)y_2=\mathrm{WD}\left(f_{c,2}\right)D\left(f_{d,2}\right)\frac{1}{N}{W}^H{H}_{\mathrm{2,1}}{\mathrm{Ws}}_1+\mathrm{WD}\left(f_{c,2}\right)\frac{1}{N}{W}^H{H}_{\mathrm{2,2}}\mathrm{WD}\left(f_{\mathrm{1,2}}\right)s_2\\ =\mathrm{WD}(f_{c,2}+f_{d,2})\frac{1}{N}{W}^H{H}_{\mathrm{2,1}}{\mathrm{Ws}}_1+\mathrm{WD}\left(f_{c,2}\right)\frac{1}{N}{W}^H{H}_{\mathrm{2,2}}\mathrm{WD}\left(f_{\mathrm{1,2}}\right)s_2\end{array}$ 等式21

其中，y₂＝[y₂(0),y₂(1),...,y₂(N-1)]^T表示为频率调整之前的接收向量，(·)^H表示共轭转置，信道矩阵H_i,j是

等式22

然后，将下标为偶数的子载波设置为0，这样得到的信号为：

${\tilde{Y}}_2=Z{\hat{Y}}_2$ 等式23

其中，

等式24

进一步可以得到：

$\begin{array}{c}{\hat{Y}}_2=Z{\hat{Y}}_2=\mathrm{ZWD}\left(f_{c,2}\right)y_2=\mathrm{ZWD}(f_{c,2}+f_{d,2})W^H{H}_{\mathrm{2,1}}{\mathrm{Ws}}_1+\mathrm{ZWD}\left(f_{c,2}\right)W^H{H}_{\mathrm{2,2}}\mathrm{WD}\left(f_{\mathrm{1,2}}\right)s_2\\ =\mathrm{ZWD}\left(f_{c,2}\right)W^H{H}_{\mathrm{2,2}}\mathrm{WD}\left(f_{1,2}\right)W^H{s}_2\end{array}$

等式25

可以根据等式25恢复S₂。

[基于预编码的干扰对准]

接下来，说明根据另一个具体实施例的通过基于预编码的方法进行干扰对准的示例过程。在本实施例中，根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施干扰对准策略包括：根据所估计的多普勒频移确定使得小小区之间的干扰消除的预编码矩阵；以及根据预编码矩阵确定两个小小区的接收矩阵。

接下来，参照以下具体示例更详细地说明本发明实施例中基于预编码的方法进行干扰对准的过程。应理解，本发明不限于以下示例中的具体细节。

[示例2]

假设对于小小区i的预编码矩阵P_i是一个的矩阵，此时信息向量S_i是一个的向量。因此经过预编码之后的信号表示为：

X_i＝P_iS_i等式26

此时可以看出N个子载波上均有信号，但是真正有效的数据流为N/2个。小小区1和小小区2的接收信号在频域上可以表示为：

等式27

等式28

其中，≡表示定义。因为P₁和P₂均为的矩阵，下面将通过设计P₁和P₂使得小小区1和小小区2之间的干扰可以完全消除。此时的P₁和P₂应满足

$\mathrm{span}\left\{{\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{H_{\mathrm{1,1}}{P}_1\right\}------>\mathrm{span}\left\{P_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{\left(H_{\mathrm{1,1}}^H\right){\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}$ 等式29

$\mathrm{span}\left\{{\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}{P}_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}------>\mathrm{span}\left\{P_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H\right)H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}$ 等式30

其中⊥表示正交，span{A}表示由矩阵A的列向量所张成的空间。因此有：

$\mathrm{span}\left\{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H\right)H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}=\mathrm{span}\left\{\left(H_{\mathrm{1,1}}^H\right){\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}$ 等式31

进而可以得到：

$\mathrm{span}\left\{P_2\right\}=\mathrm{span}\{\mathrm{eigenvectors}\left\{{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H{H}_{\mathrm{2,2}}\right)}^{-1}(H_{\mathrm{1,1}}^H{\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}\right\}\}$ 等式32

同理有：

$\mathrm{span}\left\{P_2\right\}=\mathrm{span}\{\mathrm{eigenvectors}\left\{{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H{H}_{\mathrm{2,2}}\right)}^{-1}(H_{\mathrm{1,1}}^H{\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}\right\}\}$ 等式33

其中，eigenvectors{A}表示矩阵A的特征向量。那么小小区1的最优的接收矩阵为：

U₁＝(H_1,1P₁)^H等式34

处理后的接收信号可以表示为：

U₁Y₁＝(H_1,1P₁)^HH_1,1P₁S₁等式35

可以通过迫零或者最小均方误差算法来检测出S₁。同样的道理，可以得到小小区2的最优接收矩阵：

U₂＝(H_2,2P₂)^H等式36

小小区2处理后的接收信号为：

U₂Y₂＝(H_2,2P₂)^HH_2,2P₂S₂等式37

从而，就可以检测出S₂。

接下来，给出在多径传播的情况下基于预编码的方法进行干扰对准的一个示例过程。假设小小区1接收天线有M个波束指向，假设小小区2接收天线有I个波束指向，那么小小区1和小小区2的接收信号在频域上可以表示为：

其中，f_d,(1,2),(m)表示小小区1在第m个波束方向上计算得到的多普勒频移，H_(1,2),(m)表示从小小区2到达小小区1的第m个波束指向的信道系数，f_d,(2,1),(i)表示小小区2在第i个波束方向上计算得到的多普勒频移，H_(2,1),(i)表示从小小区2到达小小区1的第i个波束指向的信道系数，≡表示定义。因为P₁和P₂均为的矩阵，可以通过设计P₁和P₂来消除小小区1和小小区2之间的干扰。

需要指出，下面的计算方法与前面描述的有一个波束指向的计算方法类似，但是其中和与之前的定义不同。

此时的P₁和P₂应满足

$\mathrm{span}\left\{{\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{H_{\mathrm{1,1}}{P}_1\right\}------>\mathrm{span}\left\{P_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{\left(H_{\mathrm{1,1}}^H\right){\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}$

$\mathrm{span}\left\{{\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}{P}_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}------>\mathrm{span}\left\{P_1\right\}\⊥\mathrm{span}\left\{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H\right)H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}$

其中⊥表示垂直，span{A}表示由矩阵A的列向量所张成的空间。因此有：

$\mathrm{span}\left\{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H\right)H_{\mathrm{2,2}}{P}_2\right\}=\mathrm{span}\left\{\left(H_{\mathrm{1,1}}^H\right){\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}{P}_2\right\}$

进而可以得到：

$\mathrm{span}\left\{P_2\right\}=\mathrm{span}\{\mathrm{eigenvectors}\left\{{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}^H{H}_{\mathrm{2,2}}\right)}^{-1}(H_{\mathrm{1,1}}^H{\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}\right\}\}$

同理有：

$\mathrm{span}\left\{P_1\right\}=\mathrm{span}\{\mathrm{eigenvectors}\left\{{\left({\tilde{H}}_{\mathrm{1,2}}^H{H}_{\mathrm{1,1}}\right)}^{-1}(H_{\mathrm{2,2}}^H{\tilde{H}}_{\mathrm{2,1}}\right\}\}$

其中，eigenvectors{A}表示矩阵A的特征向量。那么小小区1的最优的接收矩阵为：

U₁＝(H_1,1P₁)^H

处理后的接收信号可以表示为：

U₁Y₁＝(H_1,1P₁)^HH_1,1P₁S₁

迫零或者最小均方误差算法可以检测出S₁。同样的道理，可以得到小小区2的最优接收矩阵：

U₂＝(H_2,2P₂)^H

小小区2处理后的接收信号为：

U₂Y₂＝(H_2,2P₂)^HH_2,2P₂S₂

从而，就可以检测出S₂。

在上述实施例中，通过在考虑多普勒频移的情况下进行预编码矩阵的设计，能够弥补由于小小区间的相对移动对基于预编码的干扰对准效果的影响。

上述干扰协同方法可以在包括移动小小区的任意小小区之间进行，然而当小小区间可能的干扰较低，例如当小小区间的距离较远时，可以省略干扰对准的执行。换句话说，可以仅在小小区之间的估计的干扰水平高于预定水平时才进行干扰对准过程。

接下来，参照图4说明根据本发明另一个实施例的在小小区之间进行干扰协同的方法。

如图4所示，本实施例的方法与参照图1说明的实施例的区别在于，还包括估计小小区之间的干扰水平的步骤S420以及判断所估计的干扰水平是否高于预定阈值的步骤S430。本实施例中的步骤S410、S440、S450和S460与参照图1说明的步骤S110、S120、S130和S140类似，在此省略其详细说明。

在步骤S420中，根据在步骤S410中获得的小小区的移动信息来估计小小区间的干扰水平。例如，可以根据小小区的当前位置确定小小区之间的距离，并且根据小小区之间的距离以及小小区的发射功率估算小小区能够接收到彼此的信号的强度，从而估计小小区之间的干扰水平。

图4中用虚线示出了可选的步骤S412，其中获得关于小小区的发射功率的信息。然而，在小小区的发射功率已知，例如小小区采用预先设定的标准发射功率的情况下，可以省略步骤S412。

在步骤S430中，确定所估计的干扰水平是否高于预定阈值。在所估计的干扰水平高于预定阈值的情况下，进行后续的步骤S440-S460以降低小小区之间的干扰。另一方面，在所估计的干扰水平不高于预定阈值的情况下，过程返回步骤S410，而不进行用于降低干扰的步骤S440-S460。可以根据希望的通信质量等因素来设置干扰水平的该预定阈值。

本发明的实施例可以应用于位于同一宏小区的小小区间的干扰协同，此外，也可以应用与在分别位于不同宏小区的移动小小区之间的干扰协同。

根据一个实施例，针对小小区包括分别位于不同的宏小区的小小区，可以由这些宏小区中至少之一进行信息的传递和/或干扰对准策略的确定。更具体地，假设小小区a处于宏小区A的边缘，小小区b处于宏小区B的边缘。宏小区A和宏小区B是相邻小区，小小区a和小小区b之间可能存在干扰。可以通过下述示例过程进行关于干扰协同策略的信令交互：

首先，小小区a和/或小小区b将自己的移动速度、移动方向、当前位置以及小区的上下行接收角度传输给各自的宏基站，其中小小区a和/或小小区b中至少之一是移动小小区。

宏基站A和宏基站B例如通过X2信令接口将各自服务的小小区(小小区a和小小区b)的信息进行交互。例如，可以以宏基站A和宏基站B之一作为主基站进行与干扰协同有关的处理。在这种情况下，从基站可以将其小小区的移动信息发送给主基站。另外，根据一个实施例，仅在小小区a和小小区b间的估计干扰水平高于预定阈值时(例如小小区间的距离小于预定距离时)才进行干扰对准。干扰水平的估计和是否进行干扰对准的判断可以仅由主基站执行。

此外，宏基站A和宏基站B可以根据小小区的优先级确定干扰对准的方案，并且分别通知小小区a和小小区b。优先级以及干扰对准方案的确定也可以仅由主基站执行。

根据所确定的干扰对准方案，两个小小区可以将所需的信息(例如，信道系数等)分别传输给各自宏基站，宏基站可以通过例如X2接口进行信息交互，再分别传输给小小区，并且由小小区实施干扰对准策略。

以上对根据本发明实施例的干扰协同方法进行了说明。本发明实施例还包括无线通信设备。下文中，在不重复上文中已经讨论过的某些细节的情况下给出对根据本发明实施例的无线通信设备的说明。

图5至图9示出了根据本发明的实施例的无线通信设备的配置示例。根据本发明实施例的无线通信设备包括用于宏小区基站侧的无线通信设备以及用于小小区基站(包括移动小小区基站和固定小小区基站)侧的无线通信设备。

参照图5，根据一个实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备500包括获得装置510、确定装置520、估计装置530以及触发装置540。

获得装置510可以被配置为获得关于宏小区内的小小区中至少之一的移动的信息。对于移动小小区，该信息例如可以包括小小区的移动速率、移动方向、当前位置以及上下行接收角度。对于固定小小区，该信息可以包括小区位置以及上下行接收角度。然而，在固定小小区的位置以及上下行接收角度已知的情况下，获得装置510可以只从移动小小区获得上述信息。获得装置510例如通过控制信道从小小区获得上述信息。

确定装置520被配置为至少根据获得装置510获得的信息确定小小区之间的相对移动。

估计装置530被配置为根据确定装置520确定的相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移(例如，参照等式1和等式2)。

触发装置540被配置为触发根据估计装置估计的多普勒频移在小小区之间实施的干扰对准策略。

这里，触发可以包括向相关小小区基站发送信令以通知其实施干扰对准策略。另外，信令也可以包括向小小区基站提供用于实施干扰对准策略的参数等。如前面结合具体示例说明的，干扰对准策略可以包括基于频移的干扰对准方法和基于预编码的干扰对准方法。相应地，触发装置540可以向小小区通知频率调整量或关于预编码的参数等。

此外，根据一个实施例，可以在小小区之间的估计干扰水平超过预定水平的情况下才进行干扰对准的触发。如图6所示，根据本实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备600与上述无线通信设备500的区别在于还包括判断装置620。无线通信设备600的获得装置610、确定装置630、估计装置640以及触发装置650的配置分别与上述获得装置510、确定装置520、估计装置530以及触发装置540类似，在此省略其描述。

判断装置620被配置为根据获得装置610获得的信息估计小小区之间的干扰水平，并确定所估计的干扰水平是否超过预定阈值。确定装置630、估计装置640以及触发装置650仅在判断装置620确定估计干扰水平超过预定阈值的情况下才进行相应处理。

上述实施例的无线通信设备可以用于针对同一宏小区中的小小区之间的干扰协同。此外，在宏小区的外围部分的小小区可能与其他宏小区中的小小区发生干扰的情况，可以通过宏基站之间的交互进行不同宏小区的小小区之间的干扰协同。

如图7所示，根据一个实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备700与上述无线通信设备500的区别在于还包括接口装置750。无线通信设备700的确定装置720、估计装置730的配置分别与上述确定装置520、估计装置530类似，在此省略其描述。

接口装置750被配置为从其他基站接收与小小区的移动有关的信息或向其他基站发送该信息。获得装置710被配置为获得本宏小区内的小小区的移动信息，并且可以从接口装置750获得从其他宏小区提供的小小区移动信息。

触发装置740可以触发本宏小区的小小区实施干扰对准策略。此外，触发装置740可以通过接口装置750通知其他宏小区触发其小小区实施相应干扰对准策略。

上面描述了根据本发明实施例的用于宏小区基站侧的无线通信设备。接下来，说明根据本发明实施例的用于小小区基站侧的无线通信设备。

如图8所示的无线通信设备800可以用于移动小小区基站侧。无线通信设备800包括报告装置810以及调节装置820。

报告装置810被配置为向其他基站报告关于本小小区的移动的信息。需要指出的是，这里所述的其他基站可以包括宏小区基站或者其他小小区基站。如前面提到的，与本发明的干扰协同有关的确定过程以在核心网络侧、宏基站侧、小小区基站侧执行。当关于干扰协同的确定过程在核心网络侧或宏基站侧执行的情况下，报告装置810可以将移动信息报告给宏基站。当关于干扰协同的确定过程在其他小小区基站侧执行的情况下，报告装置810可以将移动信息报告给宏基站并由宏基站发送给其他小小区基站，或者报告装置810可以通过小小区基站间的通信接口将信息直接发送给其他小小区基站。

调节装置820被配置为进行本小小区与其他小小区的干扰对准，其中，调节装置820所实施的干扰对准是根据本小小区与其他小小区之间的相对移动而估计的多普勒频移进行的。参照前面的实施例，调节装置820可以通过基于频移的干扰对准方法和基于预编码的干扰对准方法调节本小小区的发射信号以进行干扰对准。

在本实施例中，无线通信设备800通过向其他基站提供本小小区的移动信息，并实施在其他基站侧确定的干扰对准方案。然而，干扰对准方案也可以在小小区基站侧进行。

如图9所示的无线通信设备900可以用于移动小小区基站侧或固定小小区基站侧。无线通信设备900包括确定装置910、估计装置920以及调节装置930。

确定装置910被配置为根据关于本小小区和/或其他小小区的移动的信息确定本小小区与其他小小区之间的相对移动。如前所述，移动信息可以包括移动小小区的移动速率、移动方向、当前位置以及上下行接收角度等，以及固定小小区的位置和上下行接收角度等。确定装置910可以根据本小小区的移动信息以及从其他小小区(例如经由宏基站或直接从自其他小小区基站)获得的移动信息来确定该相对移动。

估计装置920被配置为根据确定装置910确定的相对移动估计本小小区与其他小小区之间的信号的多普勒频移(例如，参照等式1和等式2)。

调节装置930被配置为根据估计装置920估计的多普勒频移进行本小小区与其他小小区之间的干扰对准。参照前面的实施例，调节装置930可以通过基于频移的干扰对准方法和基于预编码的干扰对准方法进行干扰对准。另外，调节装置930除了可以调节本小小区的发射信号以进行干扰对准之外，也可以通过向其他小小区通知频率调整量或关于预编码的参数等来使其他小小区调节发射信号以实施干扰对准。

除了上述实施例之外，本申请的实施例还包括一种通信控制设备，其包括电路或者一个或多个处理器，被配置为：获得关于小小区中至少之一的移动的信息；至少根据该信息确定小小区之间的相对移动；根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移；以及触发根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施的干扰对准策略。

根据本申请的另一个实施例，提供一种用于宏基站侧的电子设备，包括电路或者一个或多个处理器，被配置为：获得关于宏小区内的小小区中至少之一的移动的信息；至少根据该信息确定小小区之间的相对移动；根据相对移动估计小小区之间的信号的多普勒频移；以及触发根据所估计的多普勒频移在小小区之间实施的干扰对准策略。

根据本申请的另一个实施例，提供一种用于小小区基站侧的电子设备，包括电路或者一个或多个处理器，被配置为：向其他基站报告关于本小小区的移动的信息；以及进行本小小区与其他小小区的干扰对准。其中，干扰对准是根据本小小区与其他小小区之间的相对移动而估计的多普勒频移进行的。

根据本申请的又一个实施例，提供一种用于小小区基站侧的电子设备，包括电路或者一个或多个处理器，被配置为：根据关于本小小区和/或其他小小区的移动的信息确定本小小区与其他小小区之间的相对移动；根据相对移动估计本小小区与其他小小区之间的信号的多普勒频移；以及根据所估计的多普勒频移进行本小小区与其他小小区之间的干扰对准。

作为示例，上述方法的各个步骤以及上述装置的各个组成模块和/或单元可以实施为软件、固件、硬件或其组合。在通过软件或固件实现的情况下，可以从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图10所示的通用计算机1000)安装构成用于实施上述方法的软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

在图10中，运算处理单元(即CPU)1001根据只读存储器(ROM)1002中存储的程序或从存储部分1008加载到随机存取存储器(RAM)1003的程序执行各种处理。在RAM1003中，也根据需要存储当CPU1001执行各种处理等等时所需的数据。CPU1001、ROM1002和RAM1003经由总线1004彼此链路。输入/输出接口1005也链路到总线1004。

下述部件链路到输入/输出接口1005：输入部分1006(包括键盘、鼠标等等)、输出部分1007(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分1008(包括硬盘等)、通信部分1009(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分1009经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器1010也可链路到输入/输出接口1005。可拆卸介质1011比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1010上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1008中。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1011安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图10所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1011。可拆卸介质1011的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM1002、存储部分1008中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

本发明的实施例还涉及一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

本申请的实施例还涉及以下电子设备。在电子设备用于基站侧的情况下，电子设备可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，电子设备可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。电子设备可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。

电子设备用于用户设备侧的情况下，可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。此外，电子设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个或多个晶片的集成电路模块)。

在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以用相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在上述实施例和示例中，采用了数字组成的附图标记来表示各个步骤和/或单元。本领域的普通技术人员应理解，这些附图标记只是为了便于叙述和绘图，而并非表示其顺序或任何其他限定。

此外，本发明的方法不限于按照说明书中描述的时间顺序来执行，也可以按照其他的时间顺序地、并行地或独立地执行。因此，本说明书中描述的方法的执行顺序不对本发明的技术范围构成限制。

尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种在小小区之间进行干扰协同的方法，包括：

获得关于所述小小区中至少之一的移动的信息；

至少根据所述信息确定所述小小区之间的相对移动；

根据所述相对移动估计所述小小区之间的信号的多普勒频移；以及

根据所估计的多普勒频移在所述小小区之间实施干扰对准策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信息包括下列信息中的一项或更多项：

所述小小区中至少之一的移动速率、移动方向、当前位置以及接收天线指向与移动方向的夹角。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据所述信息估计所述小小区间的干扰水平，并且

在所估计的干扰水平高于预定阈值时进行所述干扰对准。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：获得关于所述小小区的发射功率的信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，通过基于频移的方法进行所述干扰对准。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过基于频移的方法进行所述干扰对准包括：

在第一小小区的发射信号在频域上只有下标为奇数的子载波有信号，而下标为偶数的载波被设置为不承载信号的情况下，对第二小小区的发射信号进行频率偏移，使得所述第一小小区接收到来自所述第二小小区的信号在频域上只有下标为偶数的子载波有信号，而下标为奇数的载波为不承载信号；或者

在所述第一小小区的发射信号在频域上只有下标为偶数的子载波有信号，而下标为奇数的载波被设置为不承载信号的情况下，对所述第二小小区的发射信号进行频率偏移，使得所述第一小小区接收到来自所述第二小小区的信号在频域上只有下标为奇数的子载波有信号，而下标为偶数的载波为不承载信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，对所述第二小小区的发射信号的频率调整量为：

f_1,2＝Δf-f_d,1

其中，f_1,2是对所述第二小小区发射信号的频率调整，Δf为相邻子载波之间的频率间隔，f_d,1为所估计的所述第一小小区接收到的来自所述第二小小区的信号的多普勒频移。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括根据预定标准确定所述小小区的优先级的步骤，并且

其中，所述第二小小区的优先级低于所述第一小小区的优先级。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，通过基于预编码的方法进行所述干扰对准。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过基于预编码的方法进行所述干扰对准包括：

根据所估计的多普勒频移确定使得所述小小区之间的干扰消除的预编码矩阵；以及

根据所述预编码矩阵，确定两个小小区的接收矩阵。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述小小区包括分别处于不同的宏小区的小小区，并且

由所述宏小区中至少之一进行所述信息的传递和/或所述干扰对准策略的确定。

12.一种用于宏小区基站侧的无线通信设备，包括：

获得装置，被配置为获得关于所述宏小区内的小小区中至少之一的移动的信息；

确定装置，被配置为至少根据所述信息确定所述小小区之间的相对移动；

估计装置，被配置为根据所述相对移动估计所述小小区之间的信号的多普勒频移；以及

触发装置，被配置为触发根据所估计的多普勒频移在所述小小区之间实施的干扰对准策略。

13.根据权利要求12所述的无线通信设备，还包括：

判断装置，被配置为确定根据所述信息估计的所述小小区之间的干扰水平是否超过预定阈值，并且

所述触发装置仅在所估计的干扰水平高于预定阈值时触发所述干扰对准。

14.根据权利要求12或13所述的无线通信设备，还包括：

接口装置，被配置为从其他基站接收所述信息或向其他基站发送所述信息。

15.一种用于小小区基站侧的无线通信设备，包括：

报告装置，被配置为向其他基站报告关于本小小区的移动的信息；以及

调节装置，被配置为进行本小小区与其他小小区的干扰对准，

其中，所述干扰对准是根据本小小区与其他小小区之间的相对移动而估计的多普勒频移进行的。

16.一种用于小小区基站侧的无线通信设备，包括：

确定装置，被配置为根据关于本小小区和/或其他小小区的移动的信息确定本小小区与其他小小区之间的相对移动；

估计装置，被配置为根据所述相对移动估计本小小区与其他小小区之间的信号的多普勒频移；

调节装置，被配置为根据所估计的多普勒频移进行本小小区与其他小小区之间的干扰对准。