CN1461161A - 移动通信系统基站间干扰消除方法及相应的移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信系统基站间干扰消除方法及相应的移动通信系统。该方法包括：对于基站系统中的任一基站，在发送下行数据时，通过有线链路将发射数据信息传输至相邻基站；在接收上行数据时，接收并缓存有线链路数据信息，根据此信息生成各个干扰基站发射的无线基带信号，并利用这些无线基带信号和经过射频解调的天线接收总无线基带信号，估计各个干扰基站与本基站之间的信道参数，并重构各个干扰基站到达本基站的无线信号，将其从接收到的总无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，以达到干扰消除的目的。基于该消除方法，本发明还提供了一种新的无线通信系统。

Description

移动通信系统基站间干扰消除方法及相应的移动通信系统

技术领域

本发明属于移动通信系统技术领域，尤其涉及基站间干扰的消除方法及相应的移动通信系统。

背景技术

移动通信系统中，基站间的干扰成为非常严重的干扰，它严重影响了系统的容量和带宽效率。基站间的干扰如果不能避免或者有效消除，将成为限制系统容量的主要因素，并导致系统的带宽效率降低。

为了克服基站间干扰的影响，移动通信系统中通常采用如下方法：小区频分复用(FDM)、或者上下行固定时间固定、或者根据干扰情况动态分配上下行时间等。这些方法均是避免干扰的产生，频带利用率低，有的算法复杂，系统开销很大，并没有实质性的消除干扰，从而对系统容量的提高有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有移动通信系统中存在的问题，提出一种解决基站间干扰的方法。

本发明的另一目的是提供一种采用上述干扰消除方法的移动通信系统。

本发明的技术方案如下：

移动通信系统基站间干扰消除方法，包括以下两个方面：

一方面，对于基站系统中的任一基站，在发送下行数据时，通过有线链路将发射数据信息传输至相邻基站；

另一方面，对于基站系统中的任一基站，在接收上行数据时，接收并缓存有线链路数据信息，根据此信息生成各个干扰基站发射的无线基带信号，并利用这些无线基带信号和经过射频解调的天线接收总无线基带信号，估计各个干扰基站与本基站之间的信道参数，并重构各个干扰基站到达本基站的无线信号，将其从接收到的总无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，以达到干扰消除的目的。该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。例如：假设有线传输延时可以控制在10ms内，TDD-WCDMA每个基站的发射基带信号数据需要存储量M_B＝R_BB·τ_max＝61.44×10⁶×10×10^-3＝614.4kb。来自本地接收的无线基带信号数据共M_SC＝R_SC·τ_max＝16R_c×10×10^-3＝614.4kb。所以，总共需要存储量M_all＝m·M_B+M_SC＝(m·R_BB+R_SC)·τ_max，m为干扰基站个数，如果m＝6，则M_all＝537.6kBytes。对于537.6kBytes的存储量，基站接收机可以满足要求。

上述方法中，有线链路传输的数据，可以采用以下两种方案之一：方案一是信息符号经过调制后的数据流的量化比特信息，该方案在有线网络容量充足时可以采用；方案二是信息符号加上调制信息、功率控制参数，该方案需要基站接收机根据信息符号、调制信息、功率控制参数重新生成发射无线基带信号。例如：采用方案一来传输，如果基带信号每码片采样数为1，量化比特数为16，并且有基站间干扰的时隙才进行传输，则TDD-WCDMA系统中每个基站需要的吞吐量大概在10Mbps的量级内，现有具有5Gbps交换容量的WCDMA RNC完全可以满足本文提出的干扰消除方法对有线网络容量的要求。

上述方法中，有线链路的连接方式至少有以下两种：

一.每一个基站与其相邻基站直接通过有线链路连接，通过该有线链路，一方面直接将本地基站发射的基带数据信息向其相邻基站传送，另一方面通过有线链路直接接收相邻基站传输过来的发射基带数据信息。

相应地，采用该方案的移动通信系统，包括核心网，核心网控制的多个基站控制器，每个基站控制器控制的若干个基站。基站内部设有干扰消除模块，并通过有线链路与其相邻的干扰基站直接连接，干扰消除模块通过有线链路，一方面直接将本地基站发射的基带数据信息向其相邻基站传送，另一方面通过有线链路直接接收相邻基站传输过来的发射基带数据信息，生成发射基带信号，与经过无线接收和射频解调后的接收基带信号一起送入基站接收机，并进行同步和功率判断，选择功率较大的干扰分别输入多级干扰消除器。在多级干扰消除器内部，前述信号经过同步以后，利用信道估计算法估计基站间信道参数，并据此重构干扰基站信号，在总接收无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。

二.发射基带数据信息通过基站控制器乃至核心网转发：每一个基站与其所属基站控制器通过有线链路连接，通过该有线链路，一方面本地基站发射的基带数据信息向其所属基站控制器传送，另一方面通过有线链路接收基站控制器传输过来的相邻基站发射的基带数据信息；基站控制器负责通过有线链路转发基站间相互传输的发射的基带数据信息：如果目标基站属于相同基站控制器，则由本地基站控制器直接将数据发送至该基站；如果目标基站属于相邻基站控制器，本地基站控制器则通过相邻基站控制器进行转发；否则，本地基站控制器将通过核心网转发。

相应地，采用该方案的移动通信系统，包括核心网，核心网控制的多个基站控制器，每个基站控制器控制的若干个基站。基站内部设有干扰消除模块，并通过有线链路与其所属的基站控制器连接；基站控制器内部设有干扰数据传输模块，并通过有线链路与其相邻的基站控制器连接；核心网内部设有干扰数据传输模块；并通过有线链路与其控制的基站控制器连接。基站内部的干扰消除模块，通过该基站与所属基站控制器之间的有线链路，一方面将本地基站发射的基带数据信息向其所属基站控制器传送，另一方面接收基站控制器传输过来的相邻基站发射的基带数据信息。基站控制器内部的干扰数据传输模块，负责通过有线链路转发基站间相互传输的发射基带数据信息：如果目标基站属于相同基站控制器，则由本地基站控制器直接将数据发送至该基站；如果目标基站属于相邻基站控制器，则本地基站控制器则通过有线链路向相邻基站控制器进行转发并由其发送至目标基站；否则，本地基站控制器将通过核心网、目标基站所述基站控制器转发至目标基站。基站内部的干扰消除模块，利用通过有线链路接收的相邻基站传输过来的发射基带数据信息，生成发射基带信号，与经过无线接收和射频解调后的接收基带信号一起送入基站接收机，并进行同步和功率判断，选择功率较大的干扰分别输入多级干扰消除器；在多级干扰消除器内部，前述信号经过同步以后，利用信道估计算法估计基站间信道参数，并据此重构干扰基站信号，在总接收无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。

本发明的优点和积极效果：本发明的在移动通信基站系统中加入有线辅助传输，任一基站在发送下行数据时，通过有线链路将发射基带数据信息传输至相邻基站。另一方面，在基站接收机，接收并缓存有线链路数据信息，根据此信息生成各个干扰基站发射的无线基带信号，并利用这些无线基带信号和天线接收到的总无线信号，估计各个干扰基站与本基站之间的信道参数，并重构各个干扰基站到达本基站的无线信号，将其从接收到的总无线信号中减去，以达到干扰消除的目的。仿真结果表明，使用该方法可以消除基站间的绝大部分干扰，从而提高带宽效率，节省系统的频带资源。

附图说明

图1：应用干扰消除方法的移动通信系统；

图2：应用干扰消除方法的基站结构图；

图3：干扰消除器结构图；

图4：信道估计器结构图；

图5：多级并行干扰消除器结构图；

图6：16径信道情况下干扰消除器衰减和门限(LMS算法)；

图7：16径信道情况下多级并行干扰消除器衰减和门限(6个等功率干扰基站)

图8：采用本发明的TDD-WCDMA仿真系统的误码率曲线比较。

具体实施方式

(1)应用干扰消除方法的基站系统

参照图1介绍干扰消除器在基站系统中的应用。系统中相邻的基站(Node-B)工作在同一频段，利用干扰消除方法消除基站间的同频干扰。

在每一个基站中，新加入干扰消除模块IBIC(Inter-Base InterferenceCancellation)，干扰消除模块一方面负责将本地基站发射的基带数据信息向其所属基站管理器通过有线链路传送，另一方面通过有线链路接收基站管理器传输过来的相邻基站的发射基带数据信息。同时，在干扰消除模块内部，进行相邻基站的干扰消除。

在每一个基站控制器RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)中，新加入干扰数据传输模块IDT(Interference Data Transmitter)。干扰数据传输模块负责转发其所连接基站的发射基带数据信息。干扰数据传输模块根据基站分布情况和干扰情况选择其相邻基站进行转发。如果目标基站属于相同基站控制器，则由本地基站控制器直接将数据发送至该基站；如果目标基站属于相邻基站控制器，本地基站控制器则通过相邻基站控制器进行转发；否则，本地基站控制器将通过核心网(MSN，移动服务交换中心)转发。

(2)应用干扰消除器的基站结构

如图2所示，在基站的发射机部分，调制后的用户下行基带数据一方面经过射频调制进行发射，另一方面，通过有线链路将数据信息传输至所属基站控制器，以便传至相邻基站进行干扰消除。

在基站的接收机部分，干扰消除模块负责利用通过有线链路接收来自基站控制器转发的相邻基站干扰数据信息，生成发射基带信号，与经过无线接收和射频解调后的接收基带信号一起送入基站接收机，并进行同步和功率判断，选择功率较大的干扰分别输入多级干扰消除器；在多级干扰消除器内部，上述信号经过同步以后，利用信道估计算法估计基站间信道参数，并据此重构干扰基站信号，在总接收无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。

下面参照图3介绍干扰消除模块的一种实现结构，该结构中假设只有一个干扰基站。图中s(k)为从有线链路收到的某个干扰基站发送的基带信号，r(k)为接收机收到的通过无线多径信道的该干扰基站的基带信号，与其他所有信号r_o(k)以及n(k)合成y(k)，y(k)即本基站接收机的输入信号。训练序列x(k)被周期性发送，x(k)和y(k)经过信道估计器，估计得到该干扰基站至本基站的信道线性滤波器参数h′(k)，并根据s(k)和h′(k)重构r(k)的估计值r′(k)。门限判决器将根据r′(k)与y(k)来判断干扰是否得到有效恢复，并输出r″(k)，当满足一定条件时，门限判决器输出r″(k)等于r′(k)，并将y(k)-r′(k)作为干扰消除后的基带信号作为接收机的输入，否则，门限判决器输出r″(k)等于0。门限判决的准则将在下文中分析。信道估计器的结构如图4所示，采用LMS或者RLS等算法估计信道。干扰消除模块最后输出干扰消除后的信号r_o(k)+n′(k)，其中n′(k)表示剩余干扰与热噪声之和。

下面参照图5介绍可以同时消除多个相邻基站干扰的多级干扰消除器。在实际系统中，会存在多个干扰基站信号，这样有必要对每一个干扰信号运用干扰消除器进行干扰消除。图5所示结构的干扰消除器在估计每一个干扰的信道时已经将其他干扰做了消除，可以更准确地估计信道从而将干扰大大衰减。图5中的干扰恢复器如图3中的框图所示，干扰恢复器的作用是估计信道并重构干扰信号。

图5给出的多级干扰消除器工作流程如下：

①基站接收的无线基带信号y(k)中包含了热噪声n(k)，多个干扰基站信号r₁(k)、...、r_n(k)，以及本地接收加其他干扰信号r_sc(k)；y(k)缓存一个处理时段的数据至缓存模块中，控制模块利用开关操作将y(k)送至每一个干扰恢复器前的缓存模块中；

②将有线数据链路过来的各个基站干扰s₁(k)、...、s_m(k)与训练序列x₁(k)、...、x_m(k)分别经过同步搜索和干扰功率大小判断后，选择n个干扰功率相对较大的干扰，分别送入n个干扰恢复器前的缓存模块中；

③将选择的n个缓存干扰，同步送入n个干扰恢复器；y(k)的缓存模块输出y(k)信号，并与干扰恢复器输出信号保持同步；y(k)与干扰恢复信号相减后输出新的y′(k)，同时y′(k)与n个干扰恢复器输出r₁″(k)、...、r_n″(k)相加后，送入每个干扰恢复器前的缓存模块中缓存，做为下一次消除迭代使用；

④重复③至剩余干扰足够小，或者剩余干扰达到或接近收敛值为止；

⑤转至①，处理下一个时段；

下面通过数学表达式具体介绍本专利的原理：1.信道估计和干扰消除

如图3所示，某干扰基站发射基带训练序列x(k)，经过缓变多径瑞利衰落无线信道h(k)，到达本基站时接收到的基带信号为r(k)，加上接收的其他信号和噪声后为y(k)，信道估计器根据x(k)和y(k)估计出h′(k)，并重构r(k)的估计值r′(k)，从y(k)中减去。

r(k)＝x(k)h_c(k)                                                      (1)

y(k)＝r(k)+r_o(k)+n(k)                                                (2)

其中，h_c(k)为待估信道，阶数为N， $h_c\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_n\exp (-j{\mathrm{\θ}}_n)\mathrm{\δ}(k-n)---\left(3\right)$

定义如下表示式：

X_N(k)＝[x(k)x(k-1)x(k-2)...x(k-N+1)]^T                               (4)

h(k)＝[h₀(k)h₁(k)h₂(k)...h_N-1(k)]^T                               (5)

o(k)＝r_o(k)+n(k)                                                     (6)

e(k)＝y(k)-r′(k)＝r(k)-r′(k)+o(k)＝y(k)-X_N(k)^Th′(k)              (7)

在信道估计期间，s(k)＝x(k)。

定义如下的N×N阶方阵R_xN为X_N(k)的相关矩阵。 $R_{\mathrm{xN}}=E\left[X_N\left(k\right)X_N{\left(k\right)}^{*T}\right]=E\left[\begin{array}{cccc}{x\left(k\right)x\left(k\right)}^{*}& {x\left(k\right)x(k-1)}^{*}& ...& {x\left(k\right)x(k-N+1)}^{*}\\ {x(k-1)x\left(k\right)}^{*}& x(k-1)x{(k-1)}^{*}& ...& {x(k-1)x(k-N+1)}^{*}\\ ....& ...& ...& ...\\ {x(k-N+1)x\left(k\right)}^{*}& {x(k-N+1)x(k-1)}^{*}& ...& {x(k-N)x(k-N+1)}^{*}\end{array}\right]---\left(8\right)$

信道估计可以采用LMS准则，可得估计最优值： $\widehat{h^{\′}\left(k\right)}={\left({R_{\mathrm{xN}}}^{-1}\right)}^{*}p---\left(9\right)$

其中p为y(k)和X_N(k)之间的互相关向量，即：

p＝E[y(k)X_N(k)^*]＝E[y(k)x(k)^*y(k)x(k-1)^*...y(k)x(k-N+1)^*]^T       (10)

达到最优值时的最小均方误差MMSE： $\mathrm{MMSE}={\mathrm{\ξ}}_{\min }=E\left[y\left(k\right){y\left(k\right)}^{*}\right]-p^{*T}{\left({R_{\mathrm{xN}}}^{-1}\right)}^{*}p=E\left[{y\left(k\right)y\left(k\right)}^{*}\right]-p^{*T}\widehat{h^{\′}\left(k\right)}---\left(11\right)$

可以验证，在o(k)与x(k)互相关为0，并且x(k)的自相关旁瓣为0的情况下，可以将干扰r(k)全部消除，在实际情况中，需要使用自相关特性很好的x(k)作为训练序列，并尽量降低x(k)与o(k)的互相关性，系统中自有的训练序列可以满足这一特性。2.干扰衰减程度和门限判决变量

定义干扰消除器系统的待消除干扰与其他信号功率比IOR如下： $\mathrm{IOR}=\frac{E\left[{r\left(k\right)r\left(k\right)}^{*}\right]}{E\left[{o\left(k\right)o\left(k\right)}^{*}\right]}=\frac{R_r\left(0\right)}{R_o\left(0\right)}=\frac{P_r}{P_o}---\left(12\right)$

IOR将在干扰消除器仿真中用做参变量，来评估干扰消除器的性能。一般情况下，随着IOR的增大，干扰消除效果越来越好。

系统中，使用干扰衰减程度来衡量干扰消除效果的好坏，干扰衰减程度即进入干扰消除器前r(k)的功率与干扰消除后r(k)的剩余功率的比值，也就是r(k)和r(k)-r′(k)的功率之比，定义干扰衰减程度为： $A_t=\frac{E\left[{r\left(k\right)r\left(k\right)}^{*}\right]}{E\left[{(r\left(k\right)-r^{\′}\left(k\right))(r\left(k\right)-r^{\′}\left(k\right))}^{*}\right]}=\frac{R_r\left(0\right)}{R_r\left(0\right)+R_{r^{\′}}\left(0\right)-R_{{\mathrm{rr}}^{\′}}\left(0\right)-R_{{\mathrm{rr}}^{\′}}{\left(0\right)}^{*}}---\left(13\right)$

其中，R_r、R_r′分别是r(k)、r′(k)的自相关函数，R_rr′是r(k)和r′(k)的互相关函数。

当A_t＞1时，干扰消除器成功抑制了部分干扰，欲使At＞1，则门限判决变量J₁须满足：

J₁＝R_rr′(0)+R_rr′(0)^*-R_r′(0)＞0                                   (14)

在干扰消除器中，r(k)和r′(k)的互相关R_rr′(0)无法直接求得，考虑到r′(k)与o(k)不相关，所以：

R_rr′(0)＝E[r(k)r′(k)^*]＝E[(y(k)-o(k))r′(k)^*]＝R_yr′(0)-R_or′(0)    (15)

其中R_yr′表示y(k)和r′(k)的自相关函数，则根据式(14)，改进的门限判决变量J₁′可以写成：

J₁′＝R_yr′(0)+R_yr′(0)^*-R_r′(0)＞R_or′(0)+R_or′(0)*≈0              (16)

R_r′(0)和R_yr′(0)在干扰消除器中都可以直接求得，式(16)中的右端由于o(k)与r′(k)不相关而接近于0。式(16)中的J₁′可以作为干扰消除器的判决变量，当满足J₁′＞0时，干扰消除器可以成功抑制部分干扰。在实际系统中，由于o(k)和r′(k)的互相关性不是理想的，尤其当o(k)的功率比r′(k)的功率大很多时，判决变量J₁′与J₁偏离较大，变得不稳定，容易产生误判决，这是因为o(k)功率的增大使得o(k)与r′(k)的互相关绝对值相对变大的缘故。

为了修正J₁′与J₁偏离的影响，可以根据r′(k)和y(k)的相对功率大小来判断J₁′与J₁的偏离程度，从而判断干扰消除器能否成功抑制部分干扰，定义新的判决变量J₂如下： $J_2=\frac{E\left[{r^{\′}\left(k\right)r^{\′}\left(k\right)}^{*}\right]}{E\left[y\left(k\right)y{\left(k\right)}^{*}\right]}=\frac{R_{r^{\′}}\left(0\right)}{R_y\left(0\right)}>G_2---\left(17\right)$

在o(k)一定时，R_r(0)与R_r′(0)呈单调递增的关系，所以J₂越大则R_r(0)相对越大，o(k)的自相关R_o(0)相对越小，干扰消除器成功抑制干扰的概率越大。式(16)和式(17)可以结合使用，作为判决干扰衰减程度的准则。

根据仿真结果图6，可取G₂＝0.09，即J₂＞0.09时，干扰消除器成功抑制干扰。

由仿真结果图6，可知IOR大于-13dB时，干扰均可被有效衰减，并可以得到如下的A_t和IOR之间的经验公式：

A_t(dB)＝13.6+7OR(dB)(或者At＝22.9IOR)(-13＜IOR(dB)＜20)             (18)3.多级干扰消除器收敛条件

本节分析图5所示改进并行干扰消除器的收敛条件。

当有x个等功率干扰基站时，假设每个干扰在接收机的功率为P_av，本地信号功率为P_sc，噪声功率为P_n，由于干扰IOR大于-13dB时，才可以被衰减，所以欲使多级干扰消除器收敛，x应满足： $\mathrm{IOR}=\frac{P_{\mathrm{av}}}{(x-1)P_{\mathrm{av}}+P_{\mathrm{sc}}+P_n}>{10}^{-1.3}---\left(19\right)$

即： $x+\frac{P_{\mathrm{sc}}+P_n}{P_{\mathrm{av}}}<21---\left(20\right)$

在判断是否收敛时，可以将P_sc+P_n等效为m个干扰。所以，多级干扰消除器最多可以同时消除的等功率干扰基站数目x满足x+m＜21，x随着P_sc+P_n的相对值增大而减少。如果已知x，则由式(19)可以得到满足收敛的每个干扰接收功率为： $P_{\mathrm{av}}>\frac{P_{\mathrm{sc}}+P_n}{21-x}---\left(21\right)$

如果各个干扰在接收机的功率不相等，则可以将P_av看作干扰接收平均功率，这是因为P_av满足式(19)时，最大单个干扰接收功率P_max也满足式(19)，并根据IOR与衰减A_t之间为线性关系并且斜率大于1，具有P_max的干扰必能衰减至小于P_av。从而，干扰接收平均功率进一步降低，并可根据收敛条件有新的干扰会被有效衰减，直至不满足收敛条件为止。可见，可以使用干扰接收平均功率应用在式(19)中，作为判断收敛的充分条件。4.多级干扰消除器性能

本节分析图5所示改进并行干扰消除器的性能，即收敛至最佳值时的干扰消除效果。

设收敛至最佳值时，x个干扰恢复器分别将x个干扰衰减A_t1、A_t2、…、A_tx倍，A_t的定义同式(13)。收敛后，每一个干扰恢复器的IOR为： ${\mathrm{IOR}}_i\&ap;\frac{P_i}{P_{\mathrm{sc}}+P_n+\frac{P_1}{A_{t1}}+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+\frac{P_{i-1}}{A_{t(i-1)}}+\frac{P_{i+1}}{A_{t(i+1)}}+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+\frac{P_x}{A_{\mathrm{tx}}}}---\left(22\right)$

上式中假定r_sc(k)、r_n(k)、r₁(k)、r₂(k)、…、r_x(k)、r₁′(k)、r₂′(k)、…、r_x′(k)之间互不相关，从而可以将分母中的功率和作为除本干扰外的其他信号的功率。由仿真结果图6可以看出，在IOR小于30dB时，其他信号与消除后的剩余干扰功率比值始终大于10，这样可以认为收敛后式(22)的分母中除了P_sc和P_n外的所有项相对于分母中的总功率都很小，IOR可进一步近似为： ${\mathrm{IOR}}_i\&ap;\frac{P_i}{P_{\mathrm{sc}}+P_n}---\left(23\right)$

根据式(18)可得，收敛时： $A_{\mathrm{ti}}=\frac{22.9P_i}{P_{\mathrm{sc}}+P_n}---\left(24\right)$

则满足收敛条件式(21)并且IOR小于30dB时，收敛至最佳值。根据式(24)，P_sc和P_n外与消除后的剩余干扰之比为： ${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{scn}}=\frac{P_{\mathrm{sc}}+P_n}{\frac{P_1}{A_{t1}}+\frac{P_2}{A_{t2}}+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+\frac{P_x}{A_{\mathrm{tx}}}}=\frac{22.9}{x}---\left(25\right)$ 5.仿真结果(1)仿真条件

本发明采用Matlab编程，在Windows2000下实施基站间干扰消除的仿真。仿真包括干扰消除器的干扰衰减与IOR的关系(IOR的定义见式12)，以及多级干扰消除器的收敛情况的仿真，并仿真了TDD-WCDMA在多个基站同时干扰的情况下的误码率特性。

频率选择性衰落信道各径系数h_i为独立同分布的瑞利随机数，相位服从[0，2π]均匀分布，仿真中采用16径，LMS信道估计采用16阶。(2)仿真结果

图6给出了干扰消除器的干扰衰减与干扰功率相对大小的关系，并给出了门限值J₁’和J₂的曲线。随着IOR的增大，干扰消除效果越来越好，在IOR大于30dB时，A_t出现了饱和，达到42dB，在IOR小于30dB，尤其是小于20dB时，A_t与IOR之间存在着如式(18)所示的关系。门限判决变量J₁′在大于0时，即门限判决变量J₂在大于O.09(-10.5dB)时，A_t大于1(0dB)，IOR≈-13.6dB。从仿真结果图还可以看出，在IOR小于23dB时，其他信号与剩余干扰功率比值，可以维持在大于13dB的水平。

图7给出了多级并行干扰消除器的性能仿真曲线，仿真中取6个等接收功率干扰基站，在单个干扰功率与本地信号功率之比小于-12dB时，干扰消除不能收敛，但是由于干扰功率低，系统仍然能取得比收敛时更好的性能，如图中间断线所示。在单个干扰功率与本地信号功率之比小于22dB时，经过干扰消除后，本地信号与剩余干扰之比总能大于4dB。在仿真中得到，可以消除n个干扰的并行干扰消除器大概需要进行n次干扰恢复循环可以达到最佳结果。

图8显示了仿真本方法用于TDD-WCDMA系统的误码率结果曲线，并与无基站间干扰、有基站间干扰无干扰消除器时的误码率性能做了比较。图中横坐标E_b/n₀表示上行用户接收每比特能量与噪声功率谱密度的比值，用dB表示。仿真结果表明，干扰消除方法在正常情况下，即上行时隙随机受到了最近三层18个基站的下行链路干扰时：①基站间干扰消除方法可以有效消除相邻基站间干扰，干扰消除效果稳定；②基站间干扰消除方法可以达到无基站间干扰(采用固定上下行时隙分配方案)时的干扰水平；③在E_b/n₀小于10dB时，使用基站间干扰消除方法后，总干扰功率降低了约12dB；在E_b/n₀为10～18dB时，使用基站间干扰消除方法后，总干扰功率降低了约8dB左右。随着E_b/n₀的增大，干扰消除效果逐渐减弱。

尽管在上文中以及参照本发明的优选实施例对本发明的原理和实现方式进行了详细的描述，但是本领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的情况下可以做出各种改进。例如，在训练序列选取、信道估计、有线链路传输信息等等也可以有其它的方法。这些改进和变型实例不脱离本发明权利要求书中所规定的本发明的保护范围。

Claims (7)

1.移动通信系统基站间干扰消除方法，包括以下步骤：

(1)对于基站系统中的任一基站，在发送下行数据时，通过有线链路将发射数据信息传输至相邻基站；

(2)对于基站系统中的任一基站，在接收上行数据时，接收并缓存有线链路数据信息，根据此信息生成各个干扰基站发射的无线基带信号，并利用这些无线基带信号和经过射频解调的天线接收总无线基带信号，估计各个干扰基站与本基站之间的信道参数，并重构各个干扰基站到达本基站的无线信号，将其从接收到的总无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，以达到干扰消除的目的。

2.如权利要求1所述的移动通信系统基站间干扰消除方法，其特征在于，所述有线链路传输的数据信息，是信息符号经过调制后的数据流的量化比特信息。

3.如权利要求1所述的移动通信系统基站间干扰消除方法，其特征在于，所述有线链路传输的数据信息，是信息符号加上调制信息、功率控制参数，基站接收机根据信息符号、调制信息、功率控制参数重新生成发射无线基带信号。

4.如权利要求1或2或3所述的移动通信系统基站间干扰消除方法，其特征在于步骤(1)采用的具体方案为：

每一个基站与其相邻基站直接通过有线链路连接，通过该有线链路，一方面直接将本地基站发射的基带数据信息向其相邻基站传送，另一方面通过有线链路直接接收相邻基站传输过来的发射基带数据信息。

5.如权利要求1或2或3所述的移动通信系统基站间干扰消除方法，其特征在于步骤(1)采用的具体方案为：

每一个基站与其所属基站控制器通过有线链路连接，通过该有线链路，一方面本地基站发射的基带数据信息向其所属基站控制器传送，另一方面通过有线链路接收基站控制器传输过来的相邻基站发射的基带数据信息；

基站控制器负责通过有线链路转发基站间相互传输的发射的基带数据信息：如果目标基站属于相同基站控制器，则由本地基站控制器直接将数据发送至该基站；如果目标基站属于相邻基站控制器，本地基站控制器则通过相邻基站控制器进行转发；否则，本地基站控制器将通过核心网转发。

6.移动通信系统，包括核心网，核心网控制的多个基站控制器，每个基站控制器控制的若干个基站，其特征在于：

所述基站内部设有干扰消除模块，并通过有线链路与其相邻的干扰基站直接连接；

所述干扰消除模块通过所述有线链路，一方面直接将本地基站发射的基带数据信息向其相邻基站传送；另一方面通过有线链路直接接收相邻基站传输过来的发射基带数据信息，生成发射基带信号，与经过无线接收和射频解调后的接收基带信号一起送入基站接收机，并进行同步和功率判断，选择功率较大的干扰分别输入多级干扰消除器；在多级干扰消除器内部，前述信号经过同步以后，利用信道估计算法估计基站间信道参数，并据此重构干扰基站信号，在总接收无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。

7.移动通信系统，包括核心网，核心网控制的多个基站控制器，每个基站控制器控制的若干个基站，其特征在于，

所述基站内部设有干扰消除模块，并通过有线链路与其所属的基站控制器连接；所述基站控制器内部设有干扰数据传输模块，并通过有线链路与其相邻的基站控制器连接；所述核心网内部设有干扰数据传输模块；并通过有线链路与其控制的基站控制器连接；

所述基站内部的干扰消除模块，通过该基站与所属基站控制器之间的有线链路，一方面将本地基站发射的基带数据信息向其所属基站控制器传送，另一方面接收基站控制器传输过来的相邻基站发射的基带数据信息；所述基站控制器内部的干扰数据传输模块，负责通过有线链路转发基站间相互传输的发射基带数据信息：如果目标基站属于相同基站控制器，则由本地基站控制器直接将数据发送至该基站；如果目标基站属于相邻基站控制器，则本地基站控制器则通过有线链路向相邻基站控制器进行转发并由其发送至目标基站；否则，本地基站控制器将通过核心网、目标基站所述基站控制器转发至目标基站；

所述基站内部设有干扰消除模块，利用通过有线链路接收的相邻基站传输过来的发射基带数据信息，生成发射基带信号，与经过无线接收和射频解调后的接收基带信号一起送入基站接收机，并进行同步和功率判断，选择功率较大的干扰分别输入多级干扰消除器；在多级干扰消除器内部，前述信号经过同步以后，利用信道估计算法估计基站间信道参数，并据此重构干扰基站信号，在总接收无线信号中减去，输出消除相邻基站干扰的本地上行基带信号，该信号送至用户数据解调器，进行用户数据的解调和判决输出。

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