一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，该分布式天线系统包括大量负责信号发送和接收的射频单元以及负责信号处理和射频单元调度的中心处理单元，各个射频单元通过光纤等有线方式接入中心处理单元。全双工传输干扰抑制方法利用中心处理单元处能事先获得各射频单元的发送信号以及各射频单元间的信道状态信息，在中心处理单元内将下行射频单元对同频的上行射频单元造成的干扰用自干扰抑制技术进行抑制或消除；同时，利用用户终端与射频单元发送信号功率的不对称性以及异频传输方式，降低用户终端自干扰抑制能力要求以及能耗，并减少用户终端间以及用户终端与射频单元间的干扰，提高系统性能，更利于全双工的实现。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法
本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法。
技术介绍
用户终端数量的不断增加，随之到来的是对无线传输系统容量的巨大需求。在如今无线资源有限的前提下，如何提高系统容量，是亟待解决的一个重要问题。频分复用和时分复用是当前主要的传输模式，频分复用通过使用成对的不同频谱同时进行上下行传输来实现全双工，而时分复用则是同一个频谱内使用不同的时隙进行上下行传输。近年来，为了更加有效利用时频资源，如何在同时同频进行全双工传输成为了研究热点。所谓同时同频全双工通信，是指发送端和接收端在相同的频谱资源内同时工作，使得通信双方在相同时频资源内进行上下行传输，是与当前频分复用和时分复用不同的传输模式。当使用同时同频资源进行全双工传输时，可以有效提高无线传输系统的频谱效率，因此同时同频全双工技术也是5G的关键技术之一。但使用同时同频的全双工传输，发送端对于任何非目标接收端来说，都是干扰源，发送端对本地接收机会造成强干扰，而强自干扰的存在会大大降低系统的容量性能。因此需要对强自干扰进行有效抑制，但有效的自干扰抑制具有较高的复杂度。同时，所有射频单元均使用同时同频工作模式时，各用户会对相邻的非目标上行接收射频单元造成干扰，同时射频单元下行发送信号也会对非目标用户终端产生干扰，同样会降低系统的容量性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，本方法可以降低甚至消除射频单元间，射频单元对非目标用户以及用户对非目标上行接收射频单元的干扰，提高系统的容量。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，所述的大规模分布式天线系统由大量分布在不同地理位置的射频单元以及中心处理单元组成。其中各个射频单元负责信号发送与接收，用于与用户终端进行空口无线通信连接，而中心处理单元负责信号处理和射频单元调度。各射频单元通过光纤或其他有线方式接入中心处理单元进行信号处理。S1、中心处理单元根据各个用户终端所处地理位置选择一个或多个射频单元与其进行全双工通信，形成以用户终端为中心的独立发送与接收的系统，以下简称虚拟小区；S2、各虚拟小区内用户终端采用同时同频全双工工作模式，中心处理单元调度部分射频单元进行上行接收，另一部分射频单元进行下行传输，两者结合形成全双工系统，以下简称虚拟全双工；S3、相邻虚拟小区间使用不同频段进行上下行信号传输，同时用户终端使用较低的上行信号发送功率，而射频单元采用相对较高的下行信号发送功率。进一步地，所述的步骤S1中，各用户终端处于不同的地理位置，中心处理单元根据各个射频单元接收到来自各用户终端上行信号的强弱，依据大尺度衰落最小、系统容量最优以及虚拟小区间互干扰最小等准则，为各个用户终端分配一个或多个射频单元与其进行上下行传输通信，形成以各个用户终端为中心独立发送与接收的虚拟小区。进一步地，所述的步骤S2中，中心处理单元按照虚拟小区内上下行射频单元间隔离度最大原则，根据虚拟小区内射频单元两两之间的大尺度衰落系数将虚拟小区内的射频单元划分为上行接收与下行传输两个具有一定隔离度的集合。进一步地，所述的步骤S2中，中心处理单元处也可以根据用户能耗最低原则，在各虚拟小区内选择与目标用户终端间大尺度衰落系数小的射频单元作为上行接收射频单元，与目标用户终端间大尺度衰落系数大的射频单元作为下行传输射频单元。进一步地，所述的步骤S2中，虚拟小区内选择部分射频单元进行上行信号接收，部分射频单元进行下行信号传输。各虚拟小区所选择的上行接收射频单元和下行传输射频单元数目可以相等也可以不相等。进一步地，所述的步骤S2中，各个虚拟小区的射频单元数目配置可以不同，也即各个虚拟小区内为每个目标用户终端服务的射频单元数可以相同或不同。进一步地，所述的步骤S2中，各个虚拟小区工作相互独立，各个虚拟小区内的下行射频单元联合进行预编码后下行传输数据给目标用户终端。进一步地，所述的步骤S3中，各个射频单元均接入基站处理中心，各个射频单元间的信道信息以及各下行射频单元传输的信号在中心处理单元处均可事先获得。大规模分布式天线系统中下行发送的射频单元对各同频上行接收射频单元的干扰信号可在中心处理单元处计算得到，并使用自干扰抑制技术将该部分干扰有效抑制或消除。进一步地，所述的步骤S3中，在大规模分布式天线系统中，用户终端与射频单元间具有较短的接入距离，用户终端使用较低的发送信号功率。而相对用户终端来说，射频单元处使用较大的发射功率，同时多个射频单元产生的分集接收效果使得基站侧有较大的天线增益。利用基站系统与用户设备间的这种不对称性，对于全双工工作模式的用户终端来说，其上行发送信号相对下行接收的信号来说较小，因此在便于抑制自干扰的同时还可降低能耗。进一步地，所述的步骤S3中，由于用户终端上行发送信号时采用较小的发送功率，且相邻虚拟小区使用异频传输，因此上行射频单元对于同频虚拟小区用户终端以及下行射频单元的干扰作为噪声处理。通过该方案可以减少信号对其他虚拟小区用户终端以及射频单元的影响。进一步地，所述的步骤S3中，相邻虚拟小区使用异频传输，故同频虚拟小区间具有一定距离，因此下行射频单元对使用同频的非目标用户终端的干扰远小于其有用信号，所以该方案可以减少下行射频单元对其他虚拟小区用户终端的影响。进一步地，所述的射频单元可包含一根或多根天线用于信号的发送与接收。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术中充分利用大规模分布式天线系统中，各射频单元均通过光纤等方式接入中心处理单元，使得各射频单元间的信道状态信息以及各射频单元发送和接收的信号在中心处理单元处均能获得的特性，可以有效将下行传输射频单元对同频的上行接收射频单元造成的干扰利用自干扰抑制技术有效抑制或消除，同时利用相邻虚拟小区间异频传输减少下行射频单元对非目标用户终端的影响，从而有利于各虚拟小区内实现全双工工作；2、本专利技术中利用在大规模分布式天线系统内，用户终端与射频单元间具有较短的接入距离，用户终端使用较低的发送信号功率，利用用户终端与射频单元发送信号功率的不对称性，可以减少各虚拟小区用户终端间干扰以及便于用户终端的自干扰抑制和减少能耗；3、本专利技术中同样利用用户终端可使用较低发射功率的特点，还可使其干扰范围主要集中于相邻虚拟小区的上行接收射频单元，因此可利用相邻虚拟小区使用异频传输的方法抑制用户终端上行传输信号对非目标虚拟小区上行接收射频单元的干扰，进一步提升系统容量。附图说明图1为本专利技术中公开的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法的流程图；图2为本专利技术中公开的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法的场景示意图；图3为本专利技术中公开的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法中个虚拟小区射频单元配置不同的场景示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，所述的大规模分布式天线系统由大量分布在不同地理位置的射频单元以及中心处理单元组成，其中各个射频单元负责信号发送与接收，用于与用户终端进行空口无线通信连接，而中心处理单元负责信号处理和射频单元调度，各射频单元通过有线方式接入中心处理单元进行信号处理，其特征在于，所述的全双工传输干扰抑制方法包括下列步骤：S1、中心处理单元根据各个用户终端所处地理位置选择一个或多个射频单元与其进行全双工通信，形成以用户终端为中心的独立发送与接收的虚拟小区；S2、各虚拟小区内用户终端采用同时同频全双工工作模式，中心处理单元调度部分射频单元进行上行接收，另一部分射频单元进行下行传输，两者结合形成全双工系统；S3、按照相邻虚拟小区异频原则，为各个虚拟小区分配工作频段，相邻虚拟小区间使用不同频段进行上下行信号传输，同时用户终端使用较低的上行信号发送功率，而射频单元采用相对较高的下行信号发送功率。

【技术特征摘要】
1.一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，所述的大规模分布式天线系统由大量分布在不同地理位置的射频单元以及中心处理单元组成，其中各个射频单元负责信号发送与接收，用于与用户终端进行空口无线通信连接，而中心处理单元负责信号处理和射频单元调度，各射频单元通过有线方式接入中心处理单元进行信号处理，其特征在于，所述的全双工传输干扰抑制方法包括下列步骤：S1、中心处理单元根据各个用户终端所处地理位置选择一个或多个射频单元与其进行全双工通信，形成以用户终端为中心的独立发送与接收的虚拟小区；S2、各虚拟小区内用户终端采用同时同频全双工工作模式，中心处理单元调度部分射频单元进行上行接收，另一部分射频单元进行下行传输，两者结合形成全双工系统；S3、按照相邻虚拟小区异频原则，为各个虚拟小区分配工作频段，相邻虚拟小区间使用不同频段进行上下行信号传输，同时用户终端使用较低的上行信号发送功率，而射频单元采用相对较高的下行信号发送功率。2.根据权利要求1所述的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤S1中，各用户终端处于不同的地理位置，中心处理单元根据各个射频单元接收到来自各用户终端上行信号的强弱，依据大尺度衰落最小、系统容量最优以及虚拟小区间互干扰最小准则，为各个用户终端分配一个或多个射频单元与其进行上下行传输通信，形成以各个用户终端为中心独立发送与接收的虚拟小区。3.根据权利要求1所述的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤S2中，中心处理单元按照虚拟小区内上下行射频单元间隔离度最大原则，根据虚拟小区内射频单元两两之间的大尺度衰落系数将虚拟小区内的射频单元划分为上行接收与下行传输两个具有一定隔离度的集合。4.根据权利要求1所述的一种大规模分布式天线系统全双工传输干扰抑制方法，其特征在于，所述的步骤S2中，中心处理单元处根据用户能耗最低原则，在各虚拟小区内选择与目标用户终端间大尺度衰落系数小的射频...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯穗力，黄桂冰，张远见，胡应添，
申请(专利权)人：华南理工大学，京信通信技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44