多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站

摘要

本发明实施例提供了一种多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站，所述方法包括：选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的两组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。本发明实施例能够从本质上减小小区之间的干扰，并减小基站之间的传输开销。

权利要求

1.一种多天线基站网络中的干扰处理方法，其特征在于，包括：

根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与所述终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

根据所述子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与所述选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，所述干扰对齐方式包括所述基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，所述参与终端是接入所述基站的参与干扰对齐的终端，包括所述第一组参与终端和所述第二组参与终端；

所述预编码矩阵用所述基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且所述第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在所述第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述干扰对齐方式之后，还包括：获取所述参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值；

将所述参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

将参与终端的预编码矩阵的值发送给该终端，以使得该终端根据该值进行预编码。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用迫零方法获得在基站侧的与所述参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值，并发送给所述基站，以使得所述基站根据该值对该终端发送的信号进行译码。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述干扰对齐方式之后，还包括：获取相邻基站到所述参与终端的下行信道的传输函数的值，对该值进行共轭转置变换得到所述参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的虚拟值；

将所述参与终端的所述虚拟值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

获得在基站侧的所述与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

对基站侧的所述译码矩阵的值进行共轭转置变换，并将变换得到的值发送给该基站，以便于该基站根据该变化得到的值对该终端的数据流进行预编码。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述参与终端的所述预编码矩阵的值进行共轭转置变换，并将变换得到的值发送给该参与终端，以便于该参与终端根据该变换得到的值对接收到的信号进行译码。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与所述终端和基站的天线数目对应的子载波数目之前，还包括：获取所述接入所述基站及所述相邻基站的终端、所述基站及所述相邻基站的天线数目。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述终端和基站的天线数目分别为1和2时，子载波数目为9，所述干扰对齐方式包括：所述第一组和第二组参与终端的数目分别为2和3，第一组的每个参与终端的数据流的数目为3，第二组的每个参与终端的数据流的数目为2；并且其中，m为子载波数目，w为任意m维向量，A、B、……E为归一化矩阵，

2m×m

Hi∈C 为基站的参与终端i到相邻基站的上行信道的传输函数，Vi为参与终端i的预编码矩阵，V1与V2为第1组的两个参与终端的预编码矩阵，V3，V4与V5为第2组的三m×m个参与终端的预编码矩阵，P表示列向量的线性因子组成的矩阵，C 为m×m的复数矩阵。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述终端和基站的天线数目分别为1和2时，子载波数目为14，所述干扰对齐方式包括：所述基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为2和4，第一组的两个参与终端的数据流的数目分别为4和5，第二组的四个参与终端的数据流的数目分别为2、3、3和2；并且其中，m为子载波数目，w为任意m 维向量，A、B、……F为归一 化矩阵，为基站的参与终端i到相邻基站的上行信道的传输函数，Vi为参与终端i的预编码矩阵，V1与V2为第1组的两个参与终端的预编码矩阵，V3，V4与V5为第2组的三个参与终端的预编码m×m矩阵，P表示列向量的线性因子组成的矩阵，C 为m×m的复数矩阵。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述终端和基站的天线数目分别为1和2时，子载波数目为16，所述干扰对齐方式包括：所述基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为2和4，第一组的两个参与终端的数据流的数目分别为4和6，第二组的四个参与终端的数据流的数目均为3；并且其中，m为子载波数目，w为任意m 维向量，A、B、……F为归一 化矩阵，为基站的参与终端i到相邻基站的上行信道的传输函数，其中，Vi为参与终端i的预编码矩阵，V1与V2为第一组的两个参与终端的预编码矩阵，V3，V4与V5为第二组的三个参与终端的m×m预编码矩阵，P表示列向量的线性因子组成的矩阵，C 为m×m的复数矩阵。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述终端和基站的天线数目分别为1和k时，k大于2，所述子载波数目为6(2k-1)/k，所述基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为k和3，第一组的参与终端1和参与终端k的数据流的数目均为3，第一组的编号在2到k-1之间的参与终端的数据流的数目均为6，第二组的参与终端的数据流的数目均为2，并且其

中，v为 任 意 m 维 向 量，A、B、 ……F为 归 一 化 矩 阵，i=2、3、 ……k-1，为基站的参与终端i到相邻基站的上行信道的传输函数，Vi为参与终端i的预编码矩阵，P表示列向量的m×m线性因子组成的矩阵，C 为m×m的复数矩阵。

11.一种集中控制器，其特征在于，包括：

选择模块，用于根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与所述终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

第一获取模块，用于根据所述子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与所述选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括所述基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，所述参与终端是接入所述基站的参与干扰对齐的终端，包括所述第一组参与终端和所述第二组参与终端；

所述预编码矩阵用所述基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且所述第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在所述第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。

12.根据权利要求11所述的集中控制器，其特征在于，所述控制器还包括：第三获取模块，用于获取所述参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值；

第四获取模块，用于将所述参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

第一发送模块，用于将参与终端的预编码矩阵的值发送给该终端，以使得该终端根据该值进行预编码。

13.根据权利要求12所述的集中控制器，其特征在于，所述控制器还包括：第五获取模块，用于获得在基站侧的与所述参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

第二发送模块，用于将所述与所述参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值发送给所述基站，以使得所述基站根据该值对该终端发送的信号进行译码。

14.根据权利要求11所述的集中控制器，其特征在于，所述控制器还包括：第六获取模块，用于获取相邻基站到所述基站的参与终端的下行信道的传输函数的值，对该值进行共轭转置变换得到所述基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的虚拟值；

第七获取模块，用于将参与终端的所述虚拟值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

第八获取模块，用于获得在基站侧的与所述参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

第一变换模块，用于对基站侧的所述译码矩阵的值进行共轭转置变换；

第三发送模块，用于将第一变换模块变换得到的值发送给该基站，以便于该基站根据该变化得到的值对该终端的数据流进行预编码。

15.根据权利要求14所述的集中控制器，其特征在于，所述控制器还包括：第二变换模块，用于对所述参与终端的所述预编码矩阵的值进行共轭转置变换；

第四发送模块，用于将第二变换模块变换得到的值发送给该参与终端，以便于该参与终端根据该变换得到的值对接收到的信号进行译码。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的集中控制器，其特征在于，所述控制器还包括：第二获取模块，用于获取接入所述基站及所述相邻基站的终端、所述基站及所述相邻基站的天线数目。

17.一种基站，其特征在于，包括如权利要求11至16中任一项所述的集中控制器。

说明书

多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站。

背景技术

[0002] 传统蜂窝网络中，相邻的两个小区的信号在不同频率上传输，从而避免了两个小区之间的干扰，但也同时降低了小区的吞吐率。因此，为了提高小区的吞吐率，需要在相邻的两个小区之间使用全频率复用技术，并且，在该网络中，采用能够有效减小或避免小区之间的干扰的技术。

[0003] 在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，目前，在相邻的两个小区之间使用全频率复用的网络中，主要采用干扰协调技术来处理干扰问题。但是，干扰协调技术是从功率增益中获得系统容量的提升，并没有从根本上减小小区之间的干扰。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站。

[0005] 本发明实施例提供了一种多天线基站网络中的干扰处理方法，包括：

[0006] 根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0007] 根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；

[0008] 预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。

[0009] 本发明实施例提供了一种集中控制器，包括：

[0010] 选择模块，用于根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0011] 第一获取模块，用于根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。

[0012] 本发明实施例提供了一种基站，包括上述的集中控制器。

[0013] 从以上可知，与现有技术相比，本发明实施例包括如下有益效果：

[0014] 本发明实施例中，基站的第二组的参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，属于基站的第一组所有参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积所张成的空间里，使得在相邻基站的接收信号空间中，基站的第二组参与终端的信号向量属于由基站的第一组参与终端的信号向量所张成的空间中，从而使得基站的终端对相邻基站的终端形成的干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

附图说明

[0015] 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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的一个实施例的示意图；

[0017] 图2是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的另一实施例的示意图；

[0018] 图3是使用9个子载波实现干扰对齐时的有向二分图；

[0019] 图4是使用14个子载波实现干扰对齐时的有向二分图；

[0020] 图5是使用16个子载波实现干扰对齐时的有向二分图；

[0021] 图6是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的另一实施例的示意图；

[0022] 图7是本发明实施例中集中控制器的一个实施例的示意图；

[0023] 图8是本发明实施例中集中控制器的另一实施例的示意图

[0024] 图9是本发明实施例中集中控制器的另一实施例的示意图。

具体实施方式

[0025] 本发明实施例提供一种多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站。以下分别进行详细说明。

[0026] 实施例一、

[0027] 请参阅图1，图1是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的一个实施例的示意图，该实施例包括：

[0028] 101、根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0029] 本发明实施例的执行主体可以为集成于基站中的新的功能模块，也可以为独立于基站的集中控制器，下面以执行主体为集中控制器为例进行说明。

[0030] 本发明实施例中，两个基站为会相互干扰的，天线数目相同的相邻的基站，例如，两个基站的天线数目均为2；且每个终端的天线数目也是相同的，例如，均为1。

[0031] 终端和基站的天线数目可以预先保存在集中控制器中，也可以由集中控制器获取。

[0032] 102、根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里。

[0033] 干扰对齐方式是一种干扰管理的方式，它将来自不同源的干扰对齐在接收信号空间中尽可能小的维度上，例如，可以将第一基站的参与终端分为两组，通过预编码使得在相邻的第二基站的接收信号空间中，第一基站的一组参与终端的信号对齐到另一组参与终端的信号空间中，从而减少干扰的维度，为有用信号留下更多的空间。

[0034] 预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，即预编码矩阵的未知数为基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数。例如，两个基站分别为第一基站和第二基站，那么第一基站的参与终端1的预编码矩阵V1可以通过如下公式得到：

[0035]

[0036] 其中， m为选择的子载波数目，Hi为第一基站的参与终端i到第二基站的上行信道的传输函数，w为任意m维向量，A为归一化矩阵，满足功率限制。

[0037] 从以上可知，本实施例中，基站的第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在基站的第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里，使得在相邻基站的接收信号空间中，基站的第二组参与终端的信号向量属于由基站的第一组参与终端的信号向量所张成的空间中，从而使得基站的终端对相邻基站的终端形成的干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0038] 实施例二、

[0039] 请参阅图2，图2是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的另一实施例的示意图，该实施例包括：

[0040] 201、获取基站及相邻基站的终端、基站及相邻基站的天线数目；

[0041] 本实施例中，可以由集中控制器先获取终端和基站的天线数目。

[0042] 202、从与终端和基站的天线数目关联的映射表中选择子载波数目，映射表包括子载波数目与干扰对齐方式的对应关系；

[0043] 可以在集中控制器中保存终端和基站的天线数目关联的映射表。例如：

[0044]基站的天线数目 终端的天线数目 映射表
2 1 映射表A
k（k大于2） 1 映射表B

[0045] 映射表中包含至少一个子载波数目，可以按一定策略（如，选择最大的数目）从中选择子载波数目，例如，映射表A中包含的子载波数目有9、14和16，从中选择子载波数目16。

[0046] 203、从与终端和基站的天线数目关联的映射表中，获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及该参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；该预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里；

[0047] 从映射表中可以获取到步骤202选择的子载波数目（如，16）对应的干扰对齐方式。

[0048] 步骤203请参照对步骤102的说明。

[0049] 204、获取基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值；

[0050] 可以采用现有的测量技术，获取基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值。

[0051] 205、将基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

[0052] 由于参与终端的预编码矩阵的未知数为该终端到相邻基站的上行信道的传输函数，因此，代入该终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值，即可得到该终端的预编码矩阵的值，从而可以获得两个基站的每个参与终端的预编码矩阵的值。

[0053] 206、将参与终端的预编码矩阵的值发送给该终端，以使得该终端根据该值进行预编码。

[0054] 在获得两个基站的每个参与终端的预编码矩阵的值之后，集中控制器还可以采用迫零方法，或其他现有技术获得在基站侧的与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值，并发送给基站，以使得基站根据该值对该终端发送的信号进行译码。

[0055] 从以上可知，本实施例中，基站的第二组的参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在基站的第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量所张成的空间里，使得在相邻基站的接收信号空间中，基站的第二组参与终端的信号向量属于由基站的第一组参与终端的信号向量所张成的空间中，从而使得基站的终端对相邻基站的终端形成的干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0056] 下面详细描述图2所示实施例的一具体应用场景。

[0057] 为便于理解，在描述具体应用场景之前，先阐述本发明实施例中干扰对齐方式的推导过程。

[0058] 本实施例中有两个基站（第一基站和第二基站），基站的天线数目为2，终端的天线数目为1。第一基站的终端分为两组，终端1和终端2构成第一组，其他终端构成第二组，若要通过一定的预编码使得在第二基站处，第二组终端的信号对齐到第一组终端的信号空间中，从而实现干扰对齐，则要求第二组终端的预编码矩阵与该终端到第二基站的上行信道的传输函数之积，属于第一组终端的预编码矩阵与该终端到第二基站的上行信道的传输函数之积所张成的空间里，即

[0059]

[0060] 其中n为第一基站的终端数目，Hi∈C2m×m为第i个终端到第二基站的上行信道的传输函数，m为第二基站分配给终端的上行方向使用的子载波数目， 为终端i的预编码矩阵，yi为第一基站的第i个终端的数据流数目， span表2m×m
示向量张成的空间，C 为2m×m的复数矩阵。

[0061] 由于任意两个终端的信道可以构成整个信道空间的基，因此Hi可以由H1，H2线性表示，记为

[0062]

[0063] 其中， 并且是对角矩阵，其中P表示列向量的线性因子组成m×m
的矩阵，C 为m×m的复数矩阵

[0064] 于是公式（11）可以转化为

[0065]

[0066] 公式（12）表明Vi的每一个向量都属于子空间，即

[0067]

[0068] 至此，问题转化为确定V1和V2使得对每个终端i，公式（13）均成立。

[0069] 需要注意的是，并不是对于任意的子载波数目m，终端数目n，以及每个终端的数据流数目yi，总能找到V1和V2使得公式（13）满足。

[0070] 在研究过程中，发明人发现，对于Vi中的某一个向量 只需要公式（14）成立，即可以满足公式（3）：

[0071]

[0072] 其中， 可以分别在V1，V2所张成空间里随意选择，当二者确定后就可以确定下

[0073] 从公式（14）可以知道，Vi中每一个向量的对齐，涉及到V1中的某个向量和V2中某个向量之间的一个关系。例如， 即V3的第一个向量的对齐，令V1的第一个向量和V2的第一个向量之间产生一个关系。再如，即V3的第一个向量的对齐，令V1的第二个向量和V2的
第一个向量之间产生一个关系。可以任意分配V1中的向量和V2中的向量，来满足 的对齐，关键在于如何用尽可能少的V1V2的向量来完成尽可能多的对齐。

[0074] 使得在相邻基站处，V3的第一个预编码向量形成的信号对齐到V1的第一个预编码向量形成的信号与V2的第一个预编码向量形成的信号所张成的干扰空间中；以一条边来代表 ，边的一端是代表V1的第一个向量的点，另一端是代表V2的第一个向量的点，另外，该式还规定了 和 的关系，边实际上代表这种关系，这种关系又可以分为两种情况：

[0075] ① ②

[0076] 如果要得到关系①，那么边的箭头指向 如果要得到关系②，那么边的箭头指向

[0077] 可以用V1的3个向量与V2的3个向量完成额外六个向量的对齐(V3，V4，V5各两个)，于是得到了一幅如图2所示的使用9个子载波时的有向二分图（bipartite graph）。

[0078] 如图3所示，从初始的w开始，每经过一次对齐，就产生一个箭头，而关键之处在于每个终端的对齐，例如终端3的对齐，用到了两个相反的箭头方向，这样每一次对齐对w的影响抵消了，最后又回到初始点形成闭环，若随意对齐，比如第三个箭头改成终端3的对齐，那么就得不到一个闭环，无法让六个向量对齐在V1和V2的六个向量所张成的空间里（w可以是任意选择的向量，A，B，C，D，E是归一化矩阵，满足功率限制）。

[0079] 图3中的有向二分图对应着一种干扰对齐方式，包括第一基站的两组参与终端的数目分别为2和3，第1组的每个参与终端的数据流的数目为3，第2组的每个参与终端的数据流的数目为2，用（33|222）表示。

[0080] 左边3个点从上往下依次为V1的三个向量 （这三个向量分别用于对终端1的3个数据流进行预编码），分别为：
右边3个点从上往下依次为V2的三个向量 分别为：

[0081] 箭 头 从 指 向 的 边 表 示 因 此，箭 头 从 指 向 的 边 表 示
因 此， 箭 头 从 指 向 的 边 表 示
因此， 同理，可以
由二分图得出 5个终端的预编码矩阵如下所示：

[0082]

[0083]

[0084]

[0085]

[0086]

[0087] 其中，A、B、……H为归一化矩阵，

[0088] 令 可以将5个终端的预编码矩阵转化为：

[0089]

[0090]

[0091]

[0092]

[0093]

[0094] 子载波数目m等于第1组参与终端的数据流总数的2倍与第2组参与终端的数据流总数之和的一半，因此，图2中，m=[（3+3）×2+2×3]×1/2=9。

[0095] 图3中使用9个子载波实现干扰对齐，同理，可以采用有向二分图，使用14个子载波实现干扰对齐。

[0096] 请参阅图4，图4为使用14个子载波实现干扰对齐时的有向二分图。如图4所示，干扰对齐方式包括：(45|2332)，即第一基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为2和4，第一组的两个参与终端的数据流的数目分别为4和5，第二组的四个参与终端的数据流的数目分别为2、3、3和2；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0097]

[0098]

[0099]

[0100]

[0101]

[0102]

[0103] 图4中，子载波数目m=[（4+5）×2+2+3+3+2]×1/2=14。

[0104] 同理，可以采用有向二分图，使用16个子载波实现干扰对齐。请参阅图5，图5为使用16个子载波实现干扰对齐时的有向二分图。如图5所示，干扰对齐方式包括：(46|3333)，即第一基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为2和4，第一组的两个参与终端的数据流的数目分别为4和6，第二组的四个参与终端的数据流的数目均为3；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0105]

[0106]

[0107]

[0108]

[0109]

[0110]

[0111] 图5中，子载波数目m=[（4+6）×2+3×4]×1/2=16。

[0112] 同理，可以采用有向二分图，使用21个子载波实现干扰对齐，干扰对齐方式包括：(58|34432)，即第一基站的第一组和第二组参与终端的数目分别为2和5，第一组的两个参与终端的数据流的数目分别为5和8，第二组的四个参与终端的数据流的数目分别为3、4、
4、3和2；子载波数目m=[（5+8）×2+3+4+4+3+2]×1/2=21；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0113]

[0114]

[0115]

[0116]

[0117]

[0118]

[0119]

[0120] 同理，可以采用有向二分图，使用23个子载波实现干扰对齐，干扰对齐方式包括：(59|34443)；子载波数目m=[（5+9）×2+4+4+4+3+3]×1/2=23；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0121]

[0122]

[0123]

[0124]

[0125]

[0126]

[0127]

[0128] 同理，可以采用有向二分图，使用25个子载波实现干扰对齐，干扰对齐方式包括：(510|44444)；子载波数目m=[（5+10）×2+4×5]×1/2=25；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0129]

[0130]

[0131]

[0132]

[0133]

[0134]

[0135]

[0136] 同理，可以采用有向二分图，使用36个子载波实现干扰对齐，干扰对齐方式包括：(615|555555)；子载波数目m=[（6+15）×2+5×6]×1/2=36；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0137]

[0138]

[0139]

[0140]

[0141]

[0142]

[0143]

[0144]

[0145]

[0146]

[0147] 可以理解的是，除了上述列举出来的子载波数目之外，还可以使用其它子载波数目，其它干扰对齐方式实现干扰对齐。

[0148] 以上所阐述的是基站的天线数目为2时干扰对齐方式的推导过程，可以理解的是，也可以有向二分图获得基站的天线数目为k（k>2）时的干扰对齐方式，下面对此进行详细说明。

[0149] 对于两个基站中，基站的天线数目均为k，终端的天线数目为1的情况，将第一基站的终端分为两组，终端1，终端2，……，终端k构成第一组，其他终端构成第二组，通过一定的预编码使得在相邻基站处，第二组终端的信号对齐到第一组终端的信号空间中，从而实现干扰对齐，则要求：

[0150]

[0151] 其中n为终端数目，Hi∈Ckm×m为第一基站的参与终端i到第二基站的上行信道的传输函数，m为第二基站分配给终端的上行方向使用的子载波数目， 为终端i的预编码矩阵，yi为第一基站的第i个终端的数据流数目，

[0152] 由于任意k个终端的信道可以构成整个信道空间的基，因此Hi可以由H1，H2，….Hk线性表示，记为

[0153]

[0154] 其中， 并且是对角矩阵，于是公式（21）可以转化为

[0155]

[0156] 同样，可以采用有向二分图确定子载波数目以及干扰对齐方式。下面列出能够满足公式（22）的一种干扰对齐方式，包括(366…63|222)，即第一基站的两组参与终端的数目分别为k和3，终端1和终端k分别发送3个数据流，编号在2到k-1之间的终端分别发送6个数据流，终端k+1，k+2，k+3分别发送2个数据流；子载波数目m={2[3+6（k-2）+3]+2×3}/k=6(2k-1)/k；每个终端的预编码矩阵如下所示：

[0157]

[0158]

[0159]

[0160]

[0161]

[0162]

[0163]

[0164] 其 中 ，

[0165] v为任意m维向量，A、B、……H为归一化矩阵，满足功率限制。

[0166] 可以理解的是，除了上述列举的干扰对齐方式之外，还可以有其它的干扰对齐方式，此处不作一一列举。

[0167] 下面阐述本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的一种具体应用场景：

[0168] 两个基站，分别为基站A和基站B，基站的天线数目为2，终端的天线数目为1，集中控制器需要获取两个基站的参与终端的干扰对齐方式。

[0169] 集中控制器中保存的与终端的天线数目为1，且基站的天线数目为2关联的映射表如表1和表2所示（为了制表方便，将干扰对齐方式中的预编码矩阵列于表2）：

[0170]

[0171]

[0172] 表1

[0173]

[0174]

[0175]

[0176] 表2

[0177] （其中Si为 的简便表示）

[0178] 集中控制器可以根据基站的无线资源情况从表1中选择子载波数目，例如16，再获取16对应的干扰对齐方式，包括：(46|3333)，以及6个参与终端的预编码矩阵为：

[0179]

[0180]

[0181]

[0182]

[0183]

[0184]

[0185] 在获取干扰对齐方式之后，集中控制器获取基站的参与终端到相邻基站（如，基站A的参与终端到基站B）的上行信道的传输函数的值Hi（i为1、2……6），代入获取到的预编码矩阵得到该参与终端的预编码矩阵的值。

[0186] 集中控制器将参与终端的预编码矩阵的值发送给该参与终端，以使得该参与终端根据该值进行预编码，从而实现干扰对齐。

[0187] 在获得两个基站的每个参与终端的预编码矩阵的值之后，集中控制器还可以进一步获取基站的参与终端到该基站的上行信道的传输函数的值，并根据参与终端的预编码矩阵的值，以及参与终端到两个基站的上行信道的传输函数的值，采用迫零方法计算在基站侧的参与终端的译码矩阵的值，并发送给基站，使得基站可以根据该译码矩阵的值过滤得到参与终端的信号。

[0188] 例如，集中控制器进一步获取基站A的参与终端i到基站A的上行信道的传输函数（用Hi表示）的值，再通过迫零方法计算出基站A处该终端的译码矩阵的值，并发送给基站A。计算基站A侧参与终端i的译码矩阵Ui的具体方法如下：

[0189]

[0190] 其中， 和 分别是基站B的参与终端1和参与终端2到基站A的上行信道的传输函数， 和 分别是基站B的参与终端1和参与终端2的预编码矩阵，Hi是基站A的参与终端i到基站A的上行信道的传输函数，Vi是基站A的参与终端i的预编码函数。

[0191] 将参与终端的预编码矩阵的值，以及参与终端的上行信道的传输函数的值代入公式（31），从而计算得到译码矩阵Ui的值。可以理解的是，也可以采用现有技术中的其它方法获得基站处参与终端的译码矩阵的值。

[0192] 由于是在频域上进行预编码，编码后信号通过反傅立叶变换得到时域信号，因此，在基站侧，首先将接收的时域信号经过傅立叶变换得到频域信号，再使用译码矩阵的值获得参与终端的信号。

[0193] 从以上可知，本应用场景中，通过将基站A的第二组的4个终端对基站B形成的干扰对齐在基站A的第一组的2个终端的信号向量所张成的空间中，使得基站A的终端对基站B的终端形成的干扰维度由22降低为10，从而减小了小区之间的干扰。

[0194] 为了简便，此处不对终端和基站的天线数目分别为1和k（k大于2）时的应用场景进行详细阐述，只列举终端和基站的天线数目关联的映射表，包括表3和表4：

[0195]

[0196] 表3

[0197]

[0198]

[0199] 表4

[0200] 上述实施例描述的是上行方向的多天线基站网络中的干扰处理方法，同样的思想可以应用于下行方向。下面对下行方向的进行详细描述。

[0201] 实施例二、

[0202] 请参阅图6，图6是本发明实施例中多天线基站网络中的干扰处理方法的另一实施例的示意图，该实施例包括：

[0203] 601、获取基站及相邻基站的终端、基站及相邻基站的天线数目；

[0204] 步骤601请参照对步骤201的说明。

[0205] 602、从与终端和基站的天线数目关联的映射表中选择子载波数目，映射表包括子载波数目与干扰对齐方式的对应关系；

[0206] 步骤602请参照对步骤202的说明。

[0207] 603、从映射表中，获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量张成的空间里；

[0208] 步骤603请参照对步骤203的说明。

[0209] 604、获取相邻基站到基站的参与终端的下行信道的传输函数的值，对该值进行共轭转置变换得到基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的虚拟值；

[0210] 例如，令第二基站到第一基站的参与终端i的下行信道的传输函数的值为H，那么，该终端i到第二基站的上行信道的传输函数的虚拟值H’=H*。本实施例中的虚拟值H’相当于实施例一中的H。

[0211] 605、将参与终端的虚拟值代入获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

[0212] 步骤605请参照对步骤205的说明。

[0213] 606、获得在基站侧的与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

[0214] 可以采用迫零方法，或其他现有技术获得在第一基站和第二基站侧的与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值。

[0215] 607、对基站侧的译码矩阵的值进行共轭转置变换，并将变换得到的值发送给该基站，以便于该基站根据该变化得到的值对该终端的数据流进行预编码。

[0216] 步骤607中变换得到的值为下行方向基站侧的预编码矩阵的值。

[0217] 进一步地，还可以对步骤605中获得的参与终端的预编码矩阵的值进行共轭转置变换，并将变换得到的值发送给该参与终端，以便于该参与终端根据该变换得到的值对接收到的信号进行译码，此处的变化得到的值即下行方向终端侧的译码矩阵的值。

[0218] '

[0219] 例如，令步骤605中获得的参与终端的预编码矩阵的值为 步骤606中获得的基站侧的与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值为 那么，步骤607中变换得到的，下行方向基站侧的预编码矩阵的值 下行方向终端侧的译码矩阵的值[0220] 基站在使用预编码矩阵的值编码后，将频域信号通过反傅立叶变换转化为时域信号，终端在接收信号后作傅立叶变换，将时域信号转化为频域信号，再使用译码矩阵的值解码。

[0221] 从以上可知，与图1所示实施例相同的推理，本实施例能够将干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0222] 下面对本发明实施例中的设备进行详细说明。

[0223] 请参阅图7，图7是本发明实施例中集中控制器的一个实施例的示意图，该实施例包括：

[0224] 选择模块701，用于根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0225] 第一获取模块702，用于根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量所张成的空间里。

[0226] 终端和基站的天线数目可以保存在集中控制器中，也可以由集中控制器获取。

[0227] 从以上可知，本实施例中，基站的第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在基站的第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量所张成的空间里，使得在相邻基站的接收信号空间中，基站的第二组参与终端的信号向量属于由基站的第一组参与终端的信号向量所张成的空间中，从而使得基站的终端对相邻基站的终端形成的干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0228] 请参阅图8，图8是本发明实施例中集中控制器的另一实施例的示意图，该实施例包括：

[0229] 第二获取模块801，用于获取基站及相邻基站的终端、基站及相邻基站的天线数目；

[0230] 选择模块802，用于根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0231] 第一获取模块803，用于根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量所张成的空间里；

[0232] 第三获取模块804，用于获取基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值；

[0233] 第四获取模块805，用于将第三获取模块804获取的基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的值代入第一获取模块803获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

[0234] 第一发送模块806，用于将第四获取模块805获取的参与终端的预编码矩阵的值发送给该终端，以使得该终端根据该值进行预编码。

[0235] 进一步地，集中控制器还可以包括：

[0236] 第五获取模块807，用于获得在基站侧的与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

[0237] 第二发送模块808，用于将与参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值发送给基站，以使得基站根据该值对该终端发送的信号进行译码。

[0238] 可选地，第五获取模块807可以包括：

[0239] 获取单元，用于获取基站的参与终端到该基站的上行信道的传输函数的值；

[0240] 计算单元，用于根据第四获取模块805获取的参与终端的预编码矩阵的值，以及参与终端到两个基站的上行信道的传输函数的值，采用迫零方法计算在基站侧的参与终端的译码矩阵的值。

[0241] 从以上可知，本实施例中，基站的第二组的参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，属于基站的第一组所有参与终端的预编码矩阵与该终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积所张成的空间里，使得在相邻基站的接收信号空间中，基站的第二组参与终端的信号向量属于由基站的第一组参与终端的信号向量所张成的空间中，从而使得基站的终端对相邻基站的终端形成的干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0242] 请参阅图9，图9是本发明实施例中集中控制器的另一实施例的示意图，该实施例包括：

[0243] 第二获取模块901，用于获取基站及相邻基站的终端、基站及相邻基站的天线数目；

[0244] 选择模块902，用于根据终端和基站的天线数目与子载波数目的对应关系，选择与终端和基站的天线数目对应的子载波数目；

[0245] 第一获取模块903，用于根据子载波数目与干扰对齐方式的对应关系获取与选择的子载波数目对应的干扰对齐方式，干扰对齐方式包括基站的第一组参与终端的数目、第二组参与终端的数目、每个参与终端的数据流的数目、以及参与终端的预编码矩阵，参与终端是接入基站的参与干扰对齐的终端，包括第一组参与终端和第二组参与终端；预编码矩阵用基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数表示，且第二组的参与终端的预编码矩阵与该第二组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数之积，在第一组所有参与终端的预编码矩阵与该第一组参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数相乘所获得的矩阵的列向量所张成的空间里；

[0246] 第六获取模块904，用于获取相邻基站到基站的参与终端的下行信道的传输函数的值，对该值进行共轭转置变换得到基站的参与终端到相邻基站的上行信道的传输函数的虚拟值；

[0247] 第七获取模块905，用于将第六获取模块904获取的参与终端的虚拟值代入第一获取模块903获取到的该终端的预编码矩阵，获得该终端的预编码矩阵的值；

[0248] 第八获取模块906，用于获得在基站侧的与第七获取模块905获取的参与终端的预编码矩阵的值相应的译码矩阵的值；

[0249] 第一变换模块907，用于对第八获取模块906获取的基站侧的译码矩阵的值进行共轭转置变换；

[0250] 第三发送模块908，用于将第一变换模块907变换得到的值发送给该基站，以便于该基站根据该变化得到的值对该终端的数据流进行预编码。

[0251] 进一步地，集中控制器还可以包括：

[0252] 第二变换模块，用于对第七获取模块905获取的参与终端的预编码矩阵的值进行共轭转置变换；

[0253] 第四发送模块，用于将第二变换模块变换得到的值发送给该参与终端，以便于该参与终端根据该变换得到的值对接收到的信号进行译码。

[0254] 从以上可知，与图8所示实施例相同的推理，本实施例能够将干扰对齐在接收信号空间中较小的维度上，从本质上减小了小区之间的干扰。并且，现有技术中，为减小小区之间的干扰，集中控制器需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流，而本实施例中，集中控制器只需要获取基站的信道信息和发送给终端的数据流数目，因此，本实施例减小了基站与集中控制器之间线路带宽的开销。

[0255] 本发明实施例还提供一种基站，包括能够实现上述功能的集中控制器。

[0256] 本领域技术人员可以理解方法实施例所描述的方案以及技术特征也可以作为设备实施例的一部分。

[0257] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读内存（ROM，Read-Only Memory）、随机存储器（RAM，Random Access Memory）、磁盘或光盘等。

[0258] 以上对本发明实施例所提供的多天线基站网络中的干扰处理方法、集中控制器及基站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。