一种基站间干扰的抑制方法及系统

1.本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基站间干扰的抑制方法及系统。


背景技术：

2.在一定的气象条件下，电磁波在大气边界层容易受到大气折射的影响，导致传播轨迹弯向地面，电磁波就像在波导管中传播一样，被陷获在一定厚度的大气薄层内，这种现象称为大气波导现象。电磁波在大气波导中能进行长距离低损耗的传播，因此大气波导会对时分的通信系统造成远距离的同频干扰。
3.在tdd(time division duplexing，时分双工)系统中，上下行信号在同一载频、不同子帧上进行传输。为了防止基站的上行信号经过传输时延后落在相邻基站的上行子帧，产生基站间的同频干扰，3gpp(3rd generation partnership project，第三代合作伙伴计划)设计了特殊子帧和保护间隔。然而当大气波导产生时，远端基站的下行信号经过长距离传播后到达近端基站，由于传播时延超过了保护间隔且强度衰减很小，便会对近端基站的上行信号产生远端干扰。在5g(5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)网络中主要采用tdd系统，且时隙配比更加灵活，所以远端干扰更加明显，严重时会导致断服现象，影响用户体验。
4.为了解决大气波导带来的远端干扰，目前存在若干种远端干扰抑制框架以及基于时域、频域、空域、功率域的多种远端干扰抑制策略。
5.然而，这些抑制框架和抑制策略均考虑一个受扰基站和一个施扰基站的情况。受扰驿站和施扰基站通过空口上的参考信号或通过回程链路进行通信。然而大气波导的空间跨度很大，在水平方向上能够跨越数千米至数百千米，基于这一特点，某一施扰基站的下行信号会对多个受扰基站的上行信号产生干扰，即会出现多个受扰基站对应同一个施扰基站的情况。
6.由于现有的远端干扰抑制框架是一个受扰基站对应一个施扰基站，因此需要每个受扰基站与施扰基站分别进行通信来实现干扰抑制，会导致大量空口和回程链路的信令开销。并且，各个受扰基站需要排队，而施扰基站需要逐个进行干扰抑制，会导致过大的时延。


技术实现要素：

7.本发明实施例的目的在于提供一种基站间干扰的抑制方法及系统，以解决远端干扰抑制过程中，空口和/或回程链路的信令开销较大，且时延较大的技术问题。具体技术方案如下：
8.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种基站间干扰的抑制方法，所述方法包括：
9.受扰基站簇的簇头基站向施扰基站发送辅助信息和干扰参考信号，并监测所述施扰基站反馈的响应信号；其中，所述受扰基站簇内的基站均受到所述施扰基站的远端干扰，且所述辅助信息是根据所述受扰基站簇内各个基站的受扰信息确定的；
10.当所述施扰基站监测到所述干扰参考信号，根据所述辅助信息，针对所述受扰基站簇进行远端干扰抑制，并向所述簇头基站反馈响应信号；
11.当所述簇头基站监测到所述响应信号，重新向所述施扰基站发送所述干扰参考信号，并返回监测所述施扰基站反馈的响应信号的步骤，直到所述施扰基站监测不到所述干扰参考信号和/或所述簇头基站监测不到所述响应信号。
12.可选的，采用如下步骤确定所述受扰基站簇和所述簇头基站：
13.从多个受扰基站中确定一初始基站；
14.所述初始基站向预设范围内的基站广播所述施扰基站的标识信息，并接收目标受扰基站发送的干扰特征向量；其中，所述目标受扰基站是所述预设范围内受到所述施扰基站远端干扰的基站；
15.所述初始基站根据自身与所述目标受扰基站之间的地理距离，以及所述干扰特征向量，计算干扰相似度，并根据所述干扰相似度和预设相似度阈值的大小关系，从所述目标受扰基站中确定同簇基站；
16.所述初始基站确定受扰基站簇，所述受扰基站簇包括：所述初始基站和所述同簇基站，并根据预设的簇头选取规则确定所述受扰基站簇的簇头基站。
17.可选的，所述方法还包括：
18.所述初始基站将所述簇头基站的标识信息发送至所述受扰基站簇中的其他基站，以使所述受扰基站簇中的其他基站向所述簇头基站发送受扰信息。
19.可选的，基于如下公式计算所述干扰相似度：
[0020][0021][0022]
其中，m和n为基站标识，s(m,n)表示基站m和基站n的干扰相似度，α表示第一加权因子，β表示第二加权因子，l
m,n
表示基站m和基站n之间的欧式距离，p
m,n
表示基站m和基站n之间干扰的皮尔逊相关系数，cm表示基站m的干扰特征向量，cn表示基站n的干扰特征向量，表示cm的标准差，表示cn的标准差，cov表示协方差运算。
[0023]
可选的，所述干扰特征向量由基站的上行子帧每个prb的干扰噪声电平值构成。
[0024]
可选的，所述根据预设的簇头选取规则确定所述受扰基站簇的簇头基站的步骤，包括：
[0025]
将受扰基站簇内负载最轻的基站作为簇头基站；
[0026]
或将离受扰基站簇质心最近的基站作为簇头基站；
[0027]
或将初始簇头作为簇头基站。
[0028]
可选的，所述针对所述受扰基站簇进行远端干扰抑制的步骤，包括：
[0029]
修改特殊子帧配比、增大保护间隔和/或增大天线下倾角。
[0030]
可选的，所述受扰信息包括：
[0031]
受扰上行符号数、受扰基站的高度和远端干扰强度。
[0032]
可选的，所述辅助信息包括：
[0033]
受扰基站簇内受扰基站总数、最大受扰上行符号数、受扰基站簇内簇头基站与其他基站之间的最大距离、受扰基站簇内基站最大高度和远端干扰强度范围。
[0034]
为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种基站间干扰的抑制系统，所述系统包括受扰基站簇的簇头基站和施扰基站；
[0035]
所述受扰基站簇的簇头基站用于，向所述施扰基站发送辅助信息和干扰参考信号，并监测所述施扰基站反馈的响应信号；其中，所述受扰基站簇内的基站均受到所述施扰基站的远端干扰，且所述辅助信息是根据所述受扰基站簇内各个基站的受扰信息确定的；
[0036]
所述施扰基站用于，当监测到所述干扰参考信号，根据所述辅助信息，针对所述受扰基站簇进行远端干扰抑制，并向所述簇头基站反馈响应信号；
[0037]
所述受扰基站簇的簇头基站还用于，当监测到所述响应信号，重新向所述施扰基站发送所述干扰参考信号，并返回监测所述施扰基站反馈的响应信号的步骤，直到所述施扰基站监测不到所述干扰参考信号和/或所述簇头基站监测不到所述响应信号。
[0038]
本技术实施例有益效果：
[0039]
应用本技术实施例提供的基站间干扰的抑制方法及系统，当多个受扰基站受到来自同一施扰基站的远端干扰时，进行受扰基站分簇，确定受扰基站簇和簇头基站。簇头基站汇总簇内所有受扰基站的受扰信息，并生成总体的辅助信息发送至施扰基站，从而施扰基站根据辅助信息进行远端干扰抑制。无需每个受扰基站与施扰基站分别进行通信来实现干扰抑制，从而节省了大量空口和/或回程链路的信令开销。并且，由于各个受扰基站无需排队进行干扰机制，施扰基站一次性抑制受扰基站簇内所有基站的远端干扰，因此能够大幅降低干扰抑制的时延。
[0040]
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0041]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0042]
图1为本技术实施例提供的基站间干扰的抑制方法的一种流程示意图；
[0043]
图2为本技术实施例提供的确定受扰基站簇的一种流程示意图；
[0044]
图3为本技术实施例提供的基站间干扰的抑制系统的一种结构示意图。
具体实施方式
[0045]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
由于现有的远端干扰抑制框架是一个受扰基站对应一个施扰基站，因此需要每个受扰基站与施扰基站分别进行通信来实现干扰抑制，会导致大量空口和/或回程链路的信
令开销。并且，各个受扰基站需要排队，而施扰基站需要逐个进行干扰抑制，会导致过大的时延。
[0047]
为了解决远端干扰抑制过程中，空口和/或回程链路的信令开销较大，且时延较大的技术问题，本技术实施例提供了一种基站间干扰的抑制方法及系统。
[0048]
本技术实施例提供的基站间干扰的抑制方法及系统可以应用于5g nr tdd场景。
[0049]
参见图1，图1为本技术实施例提供的基站间干扰的抑制方法的一种流程示意图，如图1所述，方法可以包括以下步骤：
[0050]
s101：受扰基站簇的簇头基站向施扰基站发送辅助信息和干扰参考信号，并监测施扰基站反馈的响应信号；其中，受扰基站簇内的基站均受到施扰基站的远端干扰，且辅助信息是根据受扰基站簇内各个基站的受扰信息确定的。
[0051]
当大气波导存在时，基站的下行信号可能会对数千米至数百千米之外的多个基站的上行信号产生干扰，本技术实施例中，将产生干扰的基站称为施扰基站，将受到干扰的基站称为受扰基站。
[0052]
本技术实施例中，受扰基站检测远端干扰的方式可以参见相关技术，包括但不限于以下方式：
[0053]
1)施扰基站在下行导频时隙dwpts发送特征序列，受扰基站在上行导频时隙uppts或上行子帧检测到该特征序列，即可判断远端干扰的发生。
[0054]
2)受扰基站检测上行子帧每个prb上的干扰噪声平均值是否超过预先设定的阈值，若超过则可判断远端干扰发生。
[0055]
3)根据远端干扰的斜坡特性来判断远端干扰是否发生。由于远端干扰发生时会产生斜坡特性，所以可以通过检测斜坡特性来判断远端干扰是否发生。
[0056]
本技术实施例中，受扰基站检测到远端干扰之后进行分簇，确定受扰基站簇，受扰基站簇内的每一基站均受扰同一施扰基站的远端干扰。
[0057]
并且，从受扰基站簇中确定一簇头基站，由簇头基站与施扰基站进行通信实现干扰抑制。
[0058]
具体的，受扰基站簇内各个基站将自身的受扰信息发送至簇头基站，簇头基站根据受扰基站簇内各个基站的受扰信息确定辅助信息，辅助信息作为施扰基站进行远端干扰抑制的参考数据。
[0059]
本技术的一个实施例中，受扰信息可以包括：受扰上行符号数、受扰基站的高度和远端干扰强度。其中，远端干扰强度可以根据接收到的特征序列的能量或上行子帧中每个prb(physical resource block，物理资源块)的干扰噪声电平值来衡量。
[0060]
辅助信息可以包括：受扰基站簇内受扰基站总数、最大受扰上行符号数、受扰基站簇内簇头基站与其他基站之间的最大距离、受扰基站簇内基站最大高度和远端干扰强度范围。
[0061]
具体的，受扰基站簇的簇头基站向施扰基站发送辅助信息和干扰参考信号，其中干扰参考信号的全称是：远程干扰管理参考信号(rim-rs，remote interference management-reference signal)，该信号是受扰基站发送的，可以记为rim-rs#1。
[0062]
s102：当施扰基站监测到干扰参考信号，根据辅助信息，针对受扰基站簇进行远端干扰抑制，并向簇头基站反馈响应信号。
[0063]
本技术实施例中，当施扰基站检测到干扰参考信号，可以根据辅助信息执行针对受扰基站簇的远端干扰执行策略，也就是说，对受扰基站簇内所有基站受到的远端干扰进行抑制。
[0064]
本技术的一个实施例中，远端干扰抑制的具体手段包括但不限于：修改特殊子帧配比、增大保护间隔、增大天线下倾角等。
[0065]
施扰基站执行远端干扰抑制后，向簇头基站反馈响应信号。具体的，可以通过空口发送rim-rs#2进行反馈，也可以通过回程链路告知簇头基站监测到了rim-rs#1。
[0066]
s103：当簇头基站监测到响应信号，重新向施扰基站发送干扰参考信号，并返回监测施扰基站反馈的响应信号的步骤，直到施扰基站监测不到干扰参考信号和/或簇头基站监测不到响应信号。
[0067]
若簇头基站在空口上监测到rim-rs#2，或在回程链路上被告知施扰基站监测到rim-rs#1，表示簇头基站监测到响应信号，此时簇头基站继续发送干扰参考信号，即rim-rs#1，并返回步骤s101中监测施扰基站反馈的响应信号的步骤。
[0068]
当施扰基站监测到干扰参考信号，继续进行远端干扰抑制，并向簇头基站反馈响应信号。
[0069]
本技术实施例中，若簇头基站一定时间内在空口上监测不到rim-rs#2，或簇头基站在回程链路上被告知施扰基站未检测到rim-rs#1，可以理解为簇头基站监测不到响应信号，则停止发送rim-rs#1，并停止监测rim-rs#2；若施扰基站在一定时间内未监测到rim-rs#1，停止监测rim-rs#1并停止发送rim-rs#2。
[0070]
本领域技术人员可以理解，当施扰基站监测不到干扰参考信号和/或簇头基站监测不到响应信号时，可以认为远端干扰抑制已完成且达到预期效果，因此，停止监测、发送参考信号，从而停止远端干扰抑制。
[0071]
应用本技术实施例提供的基站间干扰的抑制方法，当多个受扰基站受到来自同一施扰基站的远端干扰时，进行受扰基站分簇，确定受扰基站簇和簇头基站。簇头基站汇总簇内所有受扰基站的受扰信息，并生成总体的辅助信息发送至施扰基站，从而施扰基站根据辅助信息进行远端干扰抑制。无需每个受扰基站与施扰基站分别进行通信来实现干扰抑制，从而节省了大量空口和/或回程链路的信令开销。并且，由于各个受扰基站无需排队进行干扰机制，施扰基站一次性抑制受扰基站簇内所有基站的远端干扰，因此能够大幅降低干扰抑制的时延。
[0072]
参见图2，图2为本技术实施例提供的确定受扰基站簇的一种流程示意图，如图2所示，方法可以包括以下步骤：
[0073]
s201：从多个受扰基站中确定一初始基站。
[0074]
首先，可以从受扰基站中随机选择一个基站，作为初始基站。
[0075]
s202：初始基站向预设范围内的基站广播施扰基站的标识信息，并接收目标受扰基站发送的干扰特征向量；其中，目标受扰基站是预设范围内受到施扰基站远端干扰的基站。
[0076]
本技术实施例中，可以将以初始基站为圆心，r为半径的圆形范围区域记为预设范围，r为预设的半径。
[0077]
初始基站通过x2/xn接口向预设范围内的所有基站进行广播，广播信令的内容包
含初始基站检测到的施扰基站的标识信息，标识信息可以是物理小区标志pci0。
[0078]
预设范围内收到广播信令的基站可以判断自身是否收到远端干扰，若收到远端干扰，判断检测到的施扰基站的物理小区标志是否与广播信令中的物理小区标志相同，如果相同，可以通过x2/xn接口向初始基站发送干扰特征向量。
[0079]
从而，初始基站可以接收多个目标受扰基站发送的干扰特征向量，目标受扰基站所受的远端干扰和初始基站所受的远端干扰来自同一施扰基站。
[0080]
本技术的一个实施例中，干扰特征向量可以由基站的上行子帧每个prb的干扰噪声电平值构成。
[0081]
s203：初始基站根据自身与目标受扰基站之间的地理距离，以及干扰特征向量，计算干扰相似度，并根据干扰相似度和预设相似度阈值的大小关系，从目标受扰基站中确定同簇基站。
[0082]
初始基站可以根据地理距离和干扰系数两方面因素确定最终的干扰相似度。
[0083]
具体的，可以基于如下公式计算所述干扰相似度：
[0084][0085][0086]
其中，m和n为基站标识，s(m,n)表示基站m和基站n的干扰相似度，α表示第一加权因子，β表示第二加权因子，l
m,n
表示基站m和基站n之间的欧式距离，p
m,n
表示基站m和基站n之间干扰的皮尔逊相关系数，cm表示基站m的干扰特征向量，cn表示基站n的干扰特征向量，表示cm的标准差，表示cn的标准差，cov表示协方差运算。
[0087]
如果初始基站与目标受扰基站的干扰相似度大于预设相似度阈值，则将目标受扰基站确定为同簇基站。
[0088]
s204：初始基站确定受扰基站簇，受扰基站簇包括：初始基站和同簇基站，并根据预设的簇头选取规则确定受扰基站簇的簇头基站。
[0089]
在遍历完预设范围内的所有基站后，即可确定受扰基站簇，受扰基站簇包括：初始基站和根据上述方式确定的同簇基站。
[0090]
随后，初始基站可以根据预设的簇头选取规则确定受扰基站簇的簇头基站。
[0091]
本技术的一个实施例中，簇头基站的选择标准包括但不限于：将受扰基站簇内负载最轻的基站作为簇头基站、将离受扰基站簇质心最近的基站作为簇头基站、将初始簇头作为簇头基站。
[0092]
本技术的一个实施例中，在确定簇头基站后，初始基站将簇头基站的标识信息发送至受扰基站簇中的其他基站，从而受扰基站簇中的其他基站可以向簇头基站发送干扰信息，随后簇头基站可以汇总干扰信息并生成辅助信息，簇头基站的标识信息可以是簇头基站的物理小区标志。
[0093]
参见图3，图3为本技术实施例提供的基站间干扰的抑制系统的一种结构示意图，如图3所示，系统包括受扰基站簇的簇头基站和施扰基站。
[0094]
如图3所示，受扰基站簇的簇头基站接收受扰基站簇内其他基站发送的受扰信息，
并生成辅助信息。簇头基站向施扰基站发送辅助信息和干扰参考信号，并监测施扰基站反馈的响应信号。
[0095]
施扰基站监测到干扰参考信号，根据辅助信息，针对受扰基站簇进行远端干扰抑制，并向簇头基站反馈响应信号；
[0096]
受扰基站簇的簇头基站监测到响应信号后，重新向施扰基站发送干扰参考信号，并继续监测施扰基站反馈的响应信号，直到施扰基站监测不到干扰参考信号和/或簇头基站监测不到响应信号。
[0097]
应用本技术实施例提供的基站间干扰的抑制系统，当多个受扰基站受到来自同一施扰基站的远端干扰时，进行受扰基站分簇，确定受扰基站簇和簇头基站。簇头基站汇总簇内所有受扰基站的受扰信息，并生成总体的辅助信息发送至施扰基站，从而施扰基站根据辅助信息进行远端干扰抑制。无需每个受扰基站与施扰基站分别进行通信来实现干扰抑制，从而节省了大量空口和/或回程链路的信令开销。并且，由于各个受扰基站无需排队进行干扰机制，施扰基站一次性抑制受扰基站簇内所有基站的远端干扰，因此能够大幅降低干扰抑制的时延。
[0098]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0099]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0100]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于基站间干扰的抑制系统实施例而言，由于其基本相似于基站间干扰的抑制方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见基站间干扰的抑制方法实施例的部分说明即可。
[0101]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。