软空频复用方法与装置、基站制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种软空频复用通信方法与装置、基站，其中，方法包括：根据用户反馈的导频信号的强度判定该用户所在的小区区域，并确定该用户可用的频率资源；根据用户可用的频率资源分配相应的发射功率并进行资源调度；根据资源调度结果选择组用户，组用户包括同一小区内及相邻小区内与用户使用相同物理资源块PRB的用户；根据组用户获取最小干扰泄露矩阵，在最小干扰泄露矩阵下，用户所在小区服务基站发送给用户的下行数据对组用户的干扰最小；根据最小干扰泄露矩阵获取用户的预编码矩阵；根据预编码矩阵，对下行数据进行预编码，得到预编码数据。本发明专利技术实施例可以在不减小小区的总吞吐量的情况下，增加小区边缘区域的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
软空频复用方法与装置、基站
本专利技术涉及通信技术，尤其是一种软空频复用(softspatial-frequencyreuse，以下简称：SSFR)通信方法与装置、基站。
技术介绍
目前，正交频分多址(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess，以下简称：OFDMA)网络中常用的下行干扰协调技术有两类：一类是软频率复用(softfrequencyreuse，以下简称：SFR)技术，一类是部分频率复用(partialfrequencyreuse，以下简称：PFR)技术。SFR技术将小区的全部可用频率资源分为中心区域可用资源与边缘区域可用资源。其中，中心区域可用资源采用降功率也即部分功率发射，边缘区域可用资源采用全功率发射，边缘区域可用资源的复用因子为3，小区的边缘区域可用资源为小区全部可用资源的1/3。如图1所示，为SFR技术小区的可用资源分配示意图，图2为图1所示可用资源分配情况下各小区可用资源的发射功率示意图。结合图1和图2，在SFR技术中，多个小区的中心区域可使用相同的频率资源，但相邻小区的边缘区域只能使用相互正交的资源，并且，小区的中心区域用户与边缘区域用户不能同时使用相同的时频资源。PFR技术也将小区的全部可用频率资源分为中心区域可用资源与边缘区域可用资源，但中心区域可用资源与边缘区域可用资源互相不重叠。在PFR技术中，多个小区的中心区域可使用相同的频率资源，复用因子为1；相邻小区的边缘区域使用相互正交的频率资源，复用因子为3，小区边缘区域的可用资源为小区边缘区域总资源的1/3，小于小区全部可用资源的1/3，并且，小区的中心区域与边缘区域使用的频率资源互不重叠。如图3所示，为PFR技术小区的可用资源分配示意图。参考图3，小区的中心区域使用频率资源A，本小区与相邻小区的边缘区域分别使用频率资源B、C、D，并且频率资源A、B、C、D互不重叠。因此，PFR技术中无需对中心区域可用资源与边缘区域可用资源的发射功率进行控制。在通信带宽一定的情况下，小区的边缘区域的吞吐量受由边缘区域的可用资源量与用户接收信号质量决定。边缘区域的可用资源量越多，边缘区域的吞吐量越大；边缘区域的用户接收信号质量越好，边缘区域的吞吐量越大。在现有的SFR技术与PFR技术中，小区边缘区域的可用资源较少，同时，由于边缘区域用户受中心区域用户的干扰，导致边缘区域的用户接收信号质量较差，因此，小区边缘区域的吞吐量较低。为了解决该问题，现有技术中，主要通过将小区的可用资源在小区的中心区域与边缘区域进行重新划分，增加小区边缘区域可用资源量来提高小区边缘区域的吞吐量。目前，可以通过多种方式将小区的可用资源在小区的中心区域与边缘区域进行重新划分，其中的两种典型划分方法如下：一种是小区边缘区域的可用资源占小区总的可用资源量的6/7，另一种是小区边缘区域的可用资源占小区总的可用资源量的3/4。如图4所示，为小区边缘区域的可用资源占小区总的可用资源量的6/7时小区的可用资源分配示意图。根据图4，小区所有的可用资源被分为互不重叠的7份，小区的覆盖区域被划分为中心区域与边缘区域，并且，小区的边缘区域又被细划分为6个子区域。小区的中心区域可使用全部的频率资源，边缘区域使用全部可用资源的6/7，与SFR技术一样，小区的中心区域与边缘区域不能同时使用相同的时频资源。并且，小区的中心区域使用的频率资源采用降功率发射，小区的边缘区域使用的频率资源采用全功率发射。由于小区的边缘区域可使用小区全部可用资源的6/7，与小区边缘区域复用因子为3的SFR技术和PFR技术相比，增加了小区边缘区域的可用资源量。如图5所示，为小区边缘区域的可用资源占小区总的可用资源量的3/4时小区的可用资源分配示意图。根据图5，小区所有的可用资源被分为互不重叠4份，小区的覆盖区域被划分为中心区域与边缘区域，并且，小区的边缘又被细划分为6个子区域。小区的中心区域可使用全部的频率资源，小区的边缘区域使用小区全部可用资源的3/4。并且，小区的中心区域使用的频率资源采用降功率发射，小区的边缘区域使用的频率资源采用全功率发射。由于小区的边缘区域可使用小区全部可用资源的3/4，与小区边缘区域复用因子为3SFR技术和PFR技术相比，增加了小区边缘区域的可用资源量。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，现有技术通过将小区的可用资源在小区的中心区域与边缘区域进行重新划分来增加小区边缘区域可用资源量的技术方案，虽然增加了小区的边缘区域的可用资源量，但至少存在以下问题：由于小区的边缘区域的可用资源采用全功率发射，但在增加小区边缘可用资源量的同时，也增加了相邻小区之间的干扰，不仅相邻小区的边缘区域之间会产生干扰，相邻小区的不同区域之间也会产生干扰，降低了小区的边缘区域用户的信干噪比(SignaltoInterferencePlusNoiseRatio，以下简称：SINR)，从而降低了小区边缘区域的吞吐量；另外，在小区总的可用资源量一定的情况下，增加小区边缘区域的可用资源，将使小区中心的可用资源量减少，因此，从而导致小区的总吞吐量下降。因此，本专利技术针对现有下行干扰协调策略中的上述问题，从减小对相邻小区干扰泄露的角度出发，提出了软空频复用(softspatial-frequencyreuse，以下简称：SSFR)策略。该策略主要包括两部分，一是空频资源分配；二是基于最小化干扰泄露的预编码码本设计。通过空频资源分配可增加小区边缘区域可用资源量，在不减小小区总吞吐量的前提下，增加边缘区域吞吐量；而通过预编码码本设计可减小相邻小区边缘区域干扰，增大边缘区域用户SINR，进一步增加边缘区域吞吐量。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题是：提供一种软空频复用通信方法与装置、基站，以在不减小小区的总吞吐量的情况下，增加小区边缘区域的吞吐量。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供的一种软空频复用通信方法，包括：根据用户反馈的导频信号的强度判定该用户所在的小区区域，并确定该用户可用的频率资源，所述导频信号包括所述用户所在小区服务基站的导频信号与所述用户所在小区的相邻小区服务基站的导频信号；根据所述用户可用的频率资源分配相应的发射功率并进行资源调度；根据资源调度结果选择组用户，所述组用户包括同一小区内及相邻小区内与所述用户使用相同物理资源块(PhysicalResourceBlock，PRB)的用户；根据所述组用户获取最小干扰泄露矩阵，在所述最小干扰泄露矩阵下，所述用户所在小区的服务基站发送给所述用户的下行数据对所述组用户的干扰最小；根据所述最小干扰泄露矩阵获取所述用户的预编码矩阵；根据所述预编码矩阵，对所述下行数据进行预编码，得到预编码数据。本专利技术实施例提供的一种软空频复用通信装置，包括：接收模块，用于接收用户终端反馈的导频信号的强度，所述导频信号包括所述用户所在小区服务基站的导频信号与所述用户所在小区的相邻小区服务基站的导频信号；判决模块，用于根据所述接收模块接收到的导频信号的强度判定所述用户所在的小区区域；确定模块，用于根据所述用户所在的小区区域确定该用户可用的频率资源；调度模块，用于根据所述用户可用的频率资源分配相应的发射功率并进行资源调度；选择模块，用于根据资源调度结果选择组用户，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软空频复用通信方法，其特征在于，包括：根据用户反馈的导频信号的强度判定该用户所在的小区区域，并根据用户所在的小区区域确定该用户可用的频率资源，所述导频信号包括所述用户所在小区服务基站的导频信号与所述用户所在小区的相邻小区服务基站的导频信号，所述用户所在的小区区域包括小区中心区域CCA与小区边缘区域CEA，所述CEA为所述用户所在小区的相邻小区的主要干扰区域DIA；根据所述用户可用的频率资源分配相应的发射功率并进行资源调度；根据资源调度结果选择组用户，所述组用户包括同一小区内及相邻小区内与所述用户使用相同物理资源块PRB的用户；根据所述组用户获取最小干扰泄露矩阵，在所述最小干扰泄露矩阵下，所述用户所在小区的服务基站发送给所述用户的下行数据对所述组用户的干扰最小；根据所述最小干扰泄露矩阵获取所述用户的预编码矩阵；根据所述预编码矩阵，对所述下行数据进行预编码，得到预编码数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户反馈的导频信号的强度判定该用户所在的小区区域包括：比较所述用户所在小区服务基站的导频信号的强度是否小于预先设定的区域判定门限；若所述用户所在小区服务基站的导频信号的强度不小于预先设定的区域判定门限，判定所述用户属于CCA；若所述用户所在小区服务基站的导频信号的强度小于预先设定的区域判定门限，判定所述用户属于CEA，并进一步比较所述用户所在小区的相邻小区服务基站的所有导频信号的强度，获取相邻小区服务基站的所有导频信号中，强度最大的导频信号对应的服务基站，并判定所述用户属于发送强度最大的导频信号的服务基站的DIA内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取最小干扰泄露矩阵包括：根据同一小区内与所述用户使用相同PRB的用户，构造正交化编码所需的信道矩阵；对所述正交化编码所需的信道矩阵进行奇异值分解，得到用户间正交化预编码矩阵；根据所述用户间正交化预编码矩阵构造等效干扰泄露信道矩阵；根据所述等效干扰泄露信道矩阵构造所述最小干扰泄露矩阵。4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据用户反馈的导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫东，张英海，王朝炜，崔高峰，余阳，许晓东，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：