一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，属于无线通信领域；具体是：首先，针对包括n个基站和m个用户的通信场景中，至少一个基站的同一天线方向上分布至少两个互相干扰的用户，通过对每个用户进行判断，选择最大下行传输速率的基站，调度当前用户与该基站进行通信，当调度后，使得该基站上原本的用户存在干扰，则继续对原本用户进行判断，选择最大下行传输速率的基站调度该原本用户，周而复始重复上述调度，使得每个用户分别与达到各自最大传输速率的基站进行通信，保证各个区域内干扰尽可能小，频率占用区域平均。本发明专利技术通过缓存调度，降低终端用户的干扰，提高通信质量。提高通信质量。提高通信质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法


[0001]本专利技术属于无线通信领域，具体是一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法。

技术介绍

[0002]通信系统被广泛地部署以向多个用户提供各种类型的通信，如语音、数据或多媒体业务等；随着短视频的兴起，对于通信质量及通信效率有了更高的要求。
[0003]小区间干扰是通信系统的一个固有问题，严重影响了系统性能，其形成原因是各个小区中使用相同频率资源的用户会相互干扰。当基站BS1和BS2分别为移动终端MS1和MS2的服务基站，假设基站BS1分配给终端MS1用于上行传输的子载波集合为SC1，基站BS2分配给终端MS2用于上行传输的子载波集合为SC2，两个子载波SC1和SC2的交集为SC。如果SC不是空集，则基站BS2在接收到终端MS2发送的上行信号时，在集合SC内的子载波将会同时收到终端MS1发送的无线信号。对于终端MS2和基站BS2来说，这些来自终端MS1的信号就是干扰信号。
[0004]同理下行链路也会遇到和上行链路类似的干扰问题；如果小区间干扰严重，将会直接影响到系统的覆盖能力及系统容量，特别是小区边缘用户，将会直接导致他们出现频繁掉网或者无法接入网络的情况。
[0005]降低小区间干扰是蜂窝系统设计的一个重要目标，从现有的研究成果和各种标准化组织的研究项目，如3GPP的长期演进(LTE)、IEEE的802.16m、3GPP2的增强型移动宽带(UMB)中对小区间干扰控制的处理方式来看，小区间干扰控制的技术包括以下3类：
[0006]1.干扰随机化技术
[0007]干扰随机化是一种常用的技术，通过将相邻小区干扰白化的方法降低小区间干扰。其主要优点在于：不会影响接收端调度和接收处理的复杂度，但当系统满载时，干扰随机化技术对系统性能的提升有限；干扰随机化的代表技术为基于基站的扰码和各种跳频技术。
[0008]2.干扰协调技术
[0009]干扰协调技术主要是在多个小区内对空间、时间和频域的信道资源及其功率进行有效协调，从而降低相邻小区间的干扰。其主要技术包括了部分频率重用(FFR)、多基站多输入输出(MIMO)以及功率控制技术等。
[0010]3.干扰抵消技术
[0011]干扰抵消技术是将干扰小区的信号解码、复制，然后在接收到的信号中减去来自该小区的干扰信号。优势在于：对小区频率资源的使用没有限制；但其局限在于：目标小区必须知道干扰小区的导频结构，以便对干扰源进行信道估计。因此，干扰抵消技术的信令开销和实现复杂度都比较高。
[0012]为了满足通信质量以及为了增强用户体验，通信过程中尽可能的降低干扰。传统终端接入到一个基站，或者切换到另外一个基站的准则是信噪比，或者终端接入到多个基站的准则是信噪比。也有按照延迟时间等作为接入或切换准则的。这都假设了信息内容在
一个或者一组基站上是不能改变的。
[0013]实际上，5G时代已经迎来了边缘计算MEC技术，MEC自身具有较大缓存，具有缓存转发和调度能力。对于所要发送的内容，可以选择到不同基站的不同天线上发送。
[0014]在现实生活中，一个终端经常处于多个基站的中间，同时可以和多个基站进行通信。通信系统通常选择信噪比较好的基站与之通信，也有多个基站联合通信的技术，如COMP技术。实际组网中，多个基站接入终端的层面叫接入层，多个接入层将信息集中叫汇聚层。无线通信系统的基站中包含射频部分，在5G时代叫AAU，包含远端单元，DU，核心单元CU等部分。当前，降低干扰的各种方法中没有针对同一天线方向上多个设备的情形而做出的措施。

技术实现思路

[0015]针对上述同一天线方向上存在两个终端从而存在干扰的问题，本专利技术提出了一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，通过判断所处通信条件进行适当调度，以便减少对用户设备的干扰。
[0016]所述的基于缓存转发的通信干扰抑制方法，具体步骤如下：
[0017]首先，针对包括n个基站和m个用户的通信场景中，至少一个基站的同一天线方向上至少分布有两个互相干扰的用户，通过不断调度各个用户，使得每个用户分别各自与另一个不同的基站进行通信，以便减少对另外其他用户的干扰。
[0018]针对基站A的同一天线方向上分布有两个互相干扰的用户u1和u2，首先，选择调度用户u1，判断是否有符合条件的基站B，如果有，将用户u1与其进行通信；否则，用户u1位于原基站A不动，选择用户u2进行调度判断，当判断有符合条件的基站C，将用户u2与其进行通信；否则，用户u1和u2均不动，保持与原基站A进行通信。
[0019]针对基站的同一天线方向上分布有三个甚至更多互相干扰的用户，上述判断过程同样适用；
[0020]具体通过调度选择符合条件的基站过程如下：
[0021]针对用户u1，统计与该用户u1同时进行通信的各基站，判断各基站的天线方向上是否有其他用户；
[0022]当与用户u1进行通信的基站中，若只有一个基站通信天线上没有其他用户，则用户u1直接选择该基站作为最优基站；若同时有多个基站的通信天线方向上都没有其他用户，计算最大下行传输速率，选择速度最大的基站进行数据传输；
[0023]最大化系统总下行传输速率C
max
计算公式为：
[0024][0025]其中，n为系统中基站的数量；m为系统中用户的数量；B
ij
为第i个基站和第j个用户之间的下行通信链路的带宽，且满足B
i
为第i个基站可分配的总带宽；
[0026]P
ij
为第i个基站和第j个用户之间下行通信链路的接收功率；P
ij
≥0，j；
[0027]σ
kj
为第j个用户接收到的其他第k个用户带来的干扰功率；σ
kj
≥0，
[0028]N
j
为第j个用户接收的链路噪声功率；N
j
≥0，
[0029]否则，当与用户u1进行通信的各基站通信天线上均存在其他用户，则遍历各基站，
找到最大下行传输速率的基站B，调度用户u1与其进行通信；
[0030]最后，当用户u1通过调度到达基站B，对基站B上原有的用户u3存在干扰，则继续重复判断u3是否可以通过调度与其他符合条件的基站D进行通信，重复上述调度，使得每个用户分别与达到各自最大传输速率的基站进行通信，保证各个区域内干扰尽可能小，频率占用区域平均。
[0031]本专利技术的优点在于：
[0032]1)一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，可以降低终端用户的干扰，提高通信质量。
[0033]2)一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，基于有向天线，可以使得同一天线方向上原本互相干扰的两个终端，通过缓存调度，抑制干扰，提高了通信质量。
[0034]3)一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，当同一天线方向上有多个终端用户，综合考虑降低干扰以及通信资源公平性问题，适当调度被发送内容到不同基站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于缓存转发的通信干扰抑制方法，其特征在于，具体步骤如下：首先，针对包括n个基站和m个用户的通信场景中，至少一个基站的同一天线方向上分布有至少两个互相干扰的用户，针对产生干扰的当前用户，通过计算该用户与各基站的下行传输速率，选择最大下行传输速率的基站与该用户进行通信，调度用户选择最大下行传输速率的基站具体过程如下：针对用户u1，统计与该用户u1同时进行通信的各基站，判断各基站的天线方向上是否有其他用户；当与用户u1进行通信的基站中，若只有一个基站通信天线上没有其他用户，则用户u1直接选择该基站作为最优基站；若同时有多个基站的通信天线方向上都没有其他用户，计算最大下行传输速率，选择速度最大的基站进行数据传输；最大化系统总下行传输速率C
max
计算公式为：其中，n为系统中基站的数量；m为系统中用户的数量；B
ij
为第i个基站和第j个用户之间的下行通信链路的带宽，且满足B
i
为第i个基站可分配的总带宽；P
ij
为第i个基站和第j个用户之间下行通信链路的接收功率；P
ij
≥0，σ
kj
为第j个用户接收到的其他第k个用户带来的干扰功率；...

【专利技术属性】
技术研发人员：董辰，赵培伊，刘凯俊，周虹媛，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：