一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，涉及无线网络通讯领域，包括：将业务内容缓存在信息接收端；信息发送端获取相关信息接收端的业务内容的缓存情况；当信息接收端接收到信息发送端发出的业务内容时，根据本地缓存的业务内容，判断信息发送端发出的业务内容是否为信息接收端所需；信息接收端将本地已缓存的业务内容作为边信息，并获取与信息发送端之间的信道信息，对来自信息发送端的干扰信号进行干扰消除；信息接收端同时接收来自信息发送端发出的业务内容以及来自其他信息发送端的相同的业务内容，以实现信号增强。本明所述方法充分挖掘业务属性和用户行为特点进行跨层干扰消除和信号增强，提升网络性能和系统灵活性。

Interference cancellation and signal enhancement method based on receiving terminal cache

The invention discloses a method for eliminating interference receiver cache and signal enhancement based on wireless network, relates to the field of communications, including: service content caching in the information receiver; cache information sender receiver to obtain relevant information content; when the information receiver receives service content information sender issued when, according to the business contents of the local cache, determines the service content information sender sends is required for the information receiver; the information receiving end business content local cached as side information, channel information and access to information and between the sending end, to eliminate the interference of interference signal from the information transmitting terminal; receiving information at the same time end receives from the service content information sender issued and sent from the other end of the same business information, in order to achieve the signal Enhance\u3002 The method can fully exploit the business attribute and the user behavior characteristic to carry out cross layer interference cancellation and signal enhancement, and improve the network performance and system flexibility.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线网络通讯领域，尤其涉及一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法。
技术介绍
现有和将来的无线网络以多媒体内容传播为主要目的，并且终端设备数量和质量不断提升，导致网络容量需求爆炸式增长。面对日益增长的无线网络性能提升的压力，现有方法是不断增加信息发送站点的数目和种类，使小区面积不断减小，以减少信号功率损耗，提升频谱效率和网络吞吐量。无线网络异构性、致密性、随机性越来越明显。宏基站、微基站、家庭微微基站、WiFi热点等多种类型站点共存。信息发送和接收站点密度不断增加，导致了严重的区间和区内干扰信号，使接收端信干噪比(SINR，Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)变小和信号质量恶化。干扰是影响未来高密集网络性能的重要因素。另一方面，现有无线网络中多媒体传播业务远远多于语音通话业务，是多媒体内容传播主导的移动社交网。多媒体信息具有本身的属性，用户行为也有规律可挖掘。例如一段时间内大部分用户所关注的内容雷同集中，小部分流行的多媒体业务的传播占据了大部分的网络流量，大部分用户所关注的是一小部分比较流行的多媒体业务。身份类同的人群所关注的多媒体内容也类似。用户对多媒体内容的需求有可预测性，例如根据对某档节目的点击历史记录，可以对用户接下来对此节目的需求进行预测。不同于话务通信，用户对多媒体内容的QoS(时延等)的容忍性提高，例如上班时间播放的娱乐节目，人们会在下班空闲时间通过无线网络进行收看。人们对多媒体内容的需求多元性、集聚性、趋同性明显。因此研究人员提出了缓存技术，提倡将流行的内容缓存在相应的网络设备上(如核心网的网关，无线接入网的基站，中继或者用户终端等)，以减少网络负担，提升网络有效传输容量等相关性能。为了抑制或者消除干扰，研究人员做了很多工作，提出很多有效的干扰消除技术，诸如数字域、模拟域的干扰抑制、对齐、消除技术；高效的信道估计和信道均衡技术；波束成型，大规模天线技术等。然而，传统的干扰消除技术只从网络本身属性(例如网络层属性，物理层属性等)出发进行相关技术的设计，没有充分利用业务属性和用户行为特点。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，利用业务层属性和用户行为特点进行跨层的干扰消除和信号增强，可以更进一步的挖掘网络潜力，提升网络性能。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是在进行干扰管理时，如何将业务属性和用户行为特点考虑进去，实现跨层设计，充分挖掘和提升网络性能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，包括以下步骤：步骤1、将业务内容缓存在信息接收端；步骤2、信息发送端获取相关所述信息接收端的所述业务内容的缓存情况；步骤3、当所述信息接收端接收到所述信息发送端发出的所述业务内容时，根据本地缓存的业务内容，判断所述信息发送端发出的所述业务内容是否为所述信息接收端所需，若不是，则进入步骤4，若是，则进入步骤5；步骤4、所述信息接收端将本地已缓存的业务内容作为边信息，并获取与步骤3中与所述信息发送端之间的信道信息，对来自所述信息发送端的干扰信号进行干扰消除；步骤5、所述信息接收端同时接收来自所述信息发送端发出的业务内容以及来自其他信息发送端的相同的所述业务内容，以实现信号增强。进一步地，所述信息接收端根据预设的目标确定缓存哪些所述业务内容。进一步地，所述预设目标为最大化网络吞吐量、最大化缓存流量卸载、最大化能效和频谱效率以及商业模式操作便利性中的一种。进一步地，在步骤1中，在网络空闲时，所述业务内容通过广播的方式一次性推送给所述信息接收端缓存。进一步地，在步骤2中，还包括对所述业务内容进行标记和排序，在所述信息发送端和所述信息接收端维护记载所述缓存情况的表格。进一步地，在步骤3中，还包括所述信号发送端通过查询所述表格确定是否对相应的所述信息接收端进行告知。进一步地，所述告知的方法为在所传输的业务内容中或者在信令中增加若干bit位。进一步地，在步骤4中，所述信息接收端识别所述告知后，通过查询本地的所述表格，并从本地缓存读取已存储内容作为边信息，以进行干扰消除。进一步地，步骤5中，对于来自其他信息发送端的相同的所述业务内容，所述信息接收端的信息接收方式为同步或异步。进一步地，在步骤5中，还包括对于可缓存的所述信息接收端，若自身服务的所述信息发送端和其他所述信息发送端同步发送相同业务内容信息，所述信息接收端可直接同步接收并做信号增强；若其他所述信息发送端先于缓存接收端自身服务的所述信息发送端发送信息，缓存接收端先收取其他所述信息发送端的信息并缓存；若缓存接收端自身服务的所述信息发送端先于其他所述信息发送端发送信息，缓存接收端接收自身服务的所述信息发送端信息并缓存，并在QoS限制下等待接收其他所述信息发送端的有用信息，一段时间内若接收到其他所述信息发送端的有用信息，便利用已缓存信息进行信号增强操作，否则直接处理已缓存信息并释放缓存空间。在无线网络中，尤其是高密集的网络中，干扰是影响网络性能的重要因素。传统的干扰处理技术未能充分利用现存网络中的多媒体业务属性和用户行为特点。针对本专利技术所要解决的问题，本专利技术提出一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法。如图1为简化了的网络拓扑模型(图示有助于相关技术人员更好的理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术)。如图1所示有三个基站(本专利技术不限于基站，可以是各类型信息发送站点，也不限于站点数目)，分别是基站1、基站2和基站3；三个用户终端(本专利技术不限于用户终端，可以是各类型的信息接收端，如上行链路中接收信息的基站等)，其中两个用户终端拥有缓存能力，一个用户终端无缓存能力(或者有缓存能力但并不愿意或者没有进行缓存；且网络中的终端也可全部拥有缓存能力并进行缓存，此图只做示例)。下行链路中各基站共享信道资源。根据一定的目标(例如最大化吞吐量，最大化能效和频谱效率等)，各个用户终端根据相应的缓存机制存储了一定的业务内容。如图1中，可缓存用户1缓存了业务内容2,3,4；可缓存用户2缓存了业务内容1,2,3。当基站1给可缓存用户1发送业务内容1时，传统意义上来说，其对非缓存用户和可缓存用户2都是干扰信号。但是，当缓存用户终端2已缓存了业务内容1，且如果从基站1到缓存用户终端2的信道状态信息CSI(Channel State Information)通过信道估计等方法可完美获取，缓存用户2可以利用本地已缓存的业务内容1作为边信息，将来自基站1的干扰信号进行消除。同理，当基站2向非缓存用户发送业务内容2，当基站3向缓存用户2发送业务内容4时，利用可缓存接收端已缓存的业务内容作为边信息，利用已知的信道状态信息CSI，图1中虚线的干扰信号可被消除。同样的，当信道信息CSI已知时，当多个基站同时/非同时发相同业务内容时，如基站1向可缓存用户1发送业务内容1，基站2向非可缓存用户也发送业务内容1时，传统意义上基站2对可缓存用户1的干扰，其实可以用来作为有用信号叠加在可缓存用户1接收到的发自基站1的信号(可缓存用户可以非同步接收所需的来自不同基站的相同信号，将先接收到的业务内容信息缓存，与后接收到的业务内容信息信号叠加增强)，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将业务内容缓存在信息接收端；步骤2、信息发送端获取相关所述信息接收端的所述业务内容的缓存情况；步骤3、当所述信息接收端接收到所述信息发送端发出的所述业务内容时，根据本地缓存的业务内容，判断所述信息发送端发出的所述业务内容是否为所述信息接收端所需，若不是，则进入步骤4，若是，则进入步骤5；步骤4、所述信息接收端将本地已缓存的业务内容作为边信息，并获取与步骤3中与所述信息发送端之间的信道信息，对来自所述信息发送端的干扰信号进行干扰消除；步骤5、所述信息接收端同时接收来自所述信息发送端发出的业务内容以及来自其他信息发送端的相同的所述业务内容，以实现信号增强。

【技术特征摘要】
1.一种基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将业务内容缓存在信息接收端；步骤2、信息发送端获取相关所述信息接收端的所述业务内容的缓存情况；步骤3、当所述信息接收端接收到所述信息发送端发出的所述业务内容时，根据本地缓存的业务内容，判断所述信息发送端发出的所述业务内容是否为所述信息接收端所需，若不是，则进入步骤4，若是，则进入步骤5；步骤4、所述信息接收端将本地已缓存的业务内容作为边信息，并获取与步骤3中与所述信息发送端之间的信道信息，对来自所述信息发送端的干扰信号进行干扰消除；步骤5、所述信息接收端同时接收来自所述信息发送端发出的业务内容以及来自其他信息发送端的相同的所述业务内容，以实现信号增强。2.如权利要求1所述的基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，在步骤1中，所述信息接收端根据预设的目标确定缓存哪些所述业务内容。3.如权利要求2所述的基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，所述预设目标为最大化网络吞吐量、最大化缓存流量卸载、最大化能效和频谱效率以及商业模式操作便利性中的一种。4.如权利要求1所述的基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，在步骤1中，在网络空闲时，所述业务内容通过广播的方式一次性推送给所述信息接收端缓存。5.如权利要求1所述的基于接收端缓存的干扰消除和信号增强的方法，其特征在于，在步骤2中，还包括对所述业务内容进行标记和排序，在所述信息发送端和所述信息接收端维护记载所述缓存情况的表格。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨晨，夏斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31