一种干扰对齐方法、相关装置及系统

摘要

本发明实施例公开了一种干扰对齐方法、相关装置及系统，其中，在本发明的干扰对齐方法中，基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。本发明提供的技术方案有效地提高了小区信道容量，同时，也避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

权利要求

1.一种干扰对齐方法，其特征在于，包括：

获取用户设备UE的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述UE当前的服务链路和干扰链路；

根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：其中，所述N个UE与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个UE中，所述连通表的第k行所对应的UE的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相等的定值；

根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

其中，

其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数，将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

对于每一个UE，根据所述确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量；

在下行传输时：

将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；

将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

在上行传输时：

将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；

将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，之前包括：若存在服务链路和干扰链路都相同的UE，则将所述服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，其中，同一组内的所有UE的总数据流数不超过所述同一组内的UE的服务基站的天线数；

将同一组内的所有UE等效为一个UE。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，包括：将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述生成M个T维矢量，包括：

构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将所述T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量；

将所述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的M-T个T维矢量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量，包括：构造由所述UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；

对所述干扰矩阵进行奇异值分解，得到所述UE的零空间的基矢量。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述a为1，所述b为0，所述c为*，其中*为除去0和1以外的任意值。

7.一种干扰对齐装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取用户设备UE的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述UE当前的服务链路和干扰链路；

连通表初始化单元，用于根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：其中，所述N个UE与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个UE中，所述连通表的第k行所对应的UE的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

距离表计算单元，用于根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

其中，

其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

合并处理单元，用于当所述距离表计算单元计算得到的距离表中的最小元素不为∞时，将当前连通表中的第j列s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，将所述新的连通表作为当前连通表，并输出到所述距离表计算单元进行处理，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

发射矢量数确定单元，用于当所述距离表计算单元计算得到的距离表中的最小元素为∞时，由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

生成单元，用于根据所述发射矢量数确定单元确定的发射矢量数T，生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数；

发射矢量确定单元，用于将所述生成单元生成的T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

接收矢量计算单元，用于对于每一个UE，根据所述发射矢量确定单元确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量；

发送单元，用于在下行传输时，将所述发射矢量确定单元确定的各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；将所述接收矢量计算单元计算的各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；在上行传输时，将所述发射矢量确定单元确定的各个UE对应的发射矢量分别发送相应的UE，以便所述UE根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；将所述接收矢量计算单元计算的各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

8.根据权利要求7所述的干扰对齐装置，其特征在于，所述干扰对齐装置还包括：

分组单元，用于当从所述获取单元获取到的连通状态信息中确定存在服务链路和干扰链路都相同的UE时，将所述服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，其中，同一组内的所有UE的总数据流数不超过所述同一组内的UE的服务基站的天线数；

所述连通表初始化单元具体用于将经过所述分组单元分组后的同一组内的所有UE等效为一个UE进行处理。

9.根据权利要求7或8所述的干扰对齐装置，其特征在于，所述合并处理单元具体用于：

将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

10.根据权利要求7至9任一项所述的干扰对齐装置，其特征在于，所述生成单元具体用于：构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将所述T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量；将所述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的M-T个T维矢量。

11.根据权利要求7至10任一项所述的干扰对齐装置，其特征在于，所述接收矢量计算单元具体用于：对每一个UE，根据所述发射矢量确定单元确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，构造由所述UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；对所述干扰矩阵进行奇异值分解，得到所述UE的零空间的基矢量。

12.一种干扰对齐系统，其特征在于，包括：

干扰对齐装置，以及至少两个以上的用户设备，以及所述用户设备的服务基站；

其中，所述干扰对齐装置用于：

获取所述用户设备上报的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述用户设备当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个用户设备的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：其中，所述N个用户设备与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个用户设备中，所述连通表的第k行所对应的用户设备的所有干扰用户设备在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

其中，

其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数；将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的用户设备的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

对于每一个用户设备，根据所述确定的用户设备的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

将各个用户设备对应的发射矢量分别发送给相应的用户设备的服务基站，以便所述用户设备的服务基站根据接收到的所述用户设备的发射矢量进行信号的发射；

将各个用户设备对应的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备，以便所述用户设备根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

其中，所述用户设备用于：

向所述干扰对齐装置上报所述连通状态信息；

接收来自所述干扰对齐装置的所述零空间的基矢量；

根据接收到的所述零空间的基矢量进行信号的接收。

13.一种干扰对齐系统，其特征在于，包括：

干扰对齐装置，以及至少两个以上的用户设备，以及所述用户设备的服务基站；

其中，所述干扰对齐装置用于：

获取所述用户设备上报的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述用户设备当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个用户设备的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：其中，所述N个用户设备与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个用户设备中，所述连通表的第k行所对应的用户设备的所有干扰用户设备在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

其中，

其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数；将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的用户设备的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

对于每一个用户设备，根据所述确定的用户设备的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

将各个用户设备对应的发射矢量分别发送给相应的用户设备，以便所述用户设备根据接收到的所述用户设备的发射矢量进行信号的发射；

将各个用户设备对应的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备的服务基站，以便所述用户设备的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

其中，所述用户设备用于：

向所述干扰对齐装置上报所述连通状态信息；

接收来自所述干扰对齐装置的所述发射矢量；

根据接收到的所述发射矢量进行信号的发射。

说明书

一种干扰对齐方法、相关装置及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种干扰对齐方法、相关装置及系统。

背景技术

[0002] 在小区边缘，同时存在着来自于本小区和邻居小区的信号。上行信道中，基站会接收到来自相邻小区的用户设备（UE，User Equipment）的信号，下行信道中，UE会接收到来自于相邻小区的基站的信号。来自于相邻小区的信号对本小区会产生小区间干扰（ACI，Adjacent Cell Interference），从而严重地影响了本小区的性能。尤其在长期演进的后续演进（LTE-A，Long Time EvolutionAdvanced）引入了异构网的情况下，ACI更加严重。为了抑制ACI，LTE中引入了多点协作传输（CoMP，Coordinated Multiple Points Transmission）的概念，通过小区间的协同来降低ACI对小区性能的影响。

[0003] LTE中的CoMP技术可大致分为两类，一类为：联合发射/接收（JT/JR，Joint Transmission/Reception）技术，另一类为：协作波束成型（CBF，CooperativeBean Forming）技术。

[0004] JT/JR技术是令相邻小区的基站间共享传输及接收到的数据，在联合发射时，数据经过联合编码后分配到各基站上发射，在联合接收时，各基站把各自接收到的信号进行合并及联合检测后再分配给相应的基站。虽然JT/JR能够最大化信道容量，但是JT/JR不仅需要在小区间共享信道状态信息（CSI，Channel State Information），还需要共享各小区的发射信号和接收信号，这对基站间的通信造成了沉重的负担。

[0005] CBF技术是令每个UE向其所属的基站上报UE检测到的本小区的CSI以及邻小区的CSI，基站接收到UE上报的CSI后再分别传递给其它相邻基站。各基站在获得CSI之后，便可以通过设计合适的波束成型发射矢量（即下行信号）或者波束成型接收矢量（即上行信号），使本小区发射的信号落在邻小区的零空间处（零空间即指所有通过信道后变为0的信号所组成的线性空间），或是使邻小区发射的信号落在本小区的接收空间的零空间上，以此消除ACI。

[0006] 由上可见，CBF技术仅需在基站间共享CSI和UE信息，相比于JT/JR，降低了对基站间的通信压力，然而，由于CBF实际上是将通信资源从空间上进行正交划分，因此，CBF只能分配信道容量而不能共享信道容量，这使得CBF所能获得的信道容量损失较大。

发明内容

[0007] 本发明实施例提供一种干扰对齐方法、相关装置及系统，用于在不增加基站间的通信压力和信道容量损失的情况下实现对小区间的信号干扰的消除。

[0008] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

[0009] 本发明一方面提供了一种干扰对齐方法，包括：

[0010] 获取用户设备UE的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述UE当前的服务链路和干扰链路；

[0011] 根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0012] 其中，所述N个UE与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个UE中，所述连通表的第k行所对应的UE的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相等的定值；

[0013] 根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0014]

[0015] 其中，

[0016] 其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

[0017] 若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

[0018] 将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

[0019] 将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

[0020] 若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

[0021] 由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0022] 生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数，将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

[0023] 对于每一个UE，根据所述确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量；

[0024] 在下行传输时：

[0025] 将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；

[0026] 将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

[0027] 在上行传输时：

[0028] 将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；

[0029] 将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0030] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，之前包括：

[0031] 若存在服务链路和干扰链路都相同的UE，则将所述服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，其中，同一组内的所有UE的总数据流数不超过所述同一组内的UE的服务基站的天线数；

[0032] 将同一组内的所有UE等效为一个UE。

[0033] 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，包括：

[0034] 将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

[0035]

[0036] 其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

[0037] 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述生成M个T维矢量，包括：构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将所述T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量；将所述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的（M-T）个T维矢量。

[0038] 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式或者第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述根据所述确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量，包括：构造由所述UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；对所述干扰矩阵进行奇异值分解，得到所述UE的零空间的基矢量。

[0039] 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可能的实现方式或者第一方面的第三种可能的实现方式或者第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述a为1，所述b为0，所述c为*。

[0040] 本发明的第二方面提供了一种干扰对齐装置，包括：

[0041] 获取单元，用于获取用户设备UE的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述UE当前的服务链路和干扰链路；

[0042] 连通表初始化单元，用于根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0043] 其中，所述N个UE与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个UE中，所述连通表的第k行所对应的UE的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

[0044] 距离表计算单元，用于根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0045]

[0046] 其中，

[0047] 其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

[0048] 合并处理单元，用于当所述距离表计算单元计算得到的距离表中的最小元素不为∞时，将当前连通表中的第j列s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，将所述新的连通表作为当前连通表，并输出到所述距离表计算单元进行处理，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

[0049] 发射矢量数确定单元，用于当所述距离表计算单元计算得到的距离表中的最小元素为∞时，由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0050] 生成单元，用于根据所述发射矢量数确定单元确定的发射矢量数T，生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数；

[0051] 发射矢量确定单元，用于将所述生成单元生成的T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

[0052] 接收矢量计算单元，用于对于每一个UE，根据所述发射矢量确定单元确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量；

[0053] 发送单元，用于在下行传输时，将所述发射矢量确定单元确定的各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；将所述接收矢量计算单元计算的各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便所述UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；在上行传输时，将所述发射矢量确定单元确定的各个UE对应的发射矢量分别发送相应的UE，以便所述UE根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射；将所述接收矢量计算单元计算的各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便所述UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0054] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述干扰对齐装置还包括：

[0055] 分组单元，用于当从所述获取单元获取到的连通状态信息中确定存在服务链路和干扰链路都相同的UE时，将所述服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，其中，同一组内的所有UE的总数据流数不超过所述同一组内的UE的服务基站的天线数；所述连通表初始化单元具体用于将经过所述分组单元分组后的同一组内的所有UE等效为一个UE进行处理。

[0056] 结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述合并处理单元具体用于：

[0057] 将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

[0058]

[0059] 其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

[0060] 结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述生成单元具体用于：构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将所述T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量；将所述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的（M-T）个T维矢量。

[0061] 结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述接收矢量计算单元具体用于：对每一个UE，根据所述发射矢量确定单元确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，构造由所述UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；对所述干扰矩阵进行奇异值分解，得到所述UE的零空间的基矢量。

[0062] 本发明第三方面提供了一种干扰对齐系统，包括：

[0063] 干扰对齐装置，以及至少两个以上的用户设备，以及所述用户设备的服务基站；

[0064] 其中，所述干扰对齐装置用于：

[0065] 获取所述用户设备上报的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述用户设备当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个用户设备的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0066] 其中，所述N个用户设备与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个用户设备中，所述连通表的第k行所对应的用户设备的所有干扰用户设备在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

[0067] 根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0068]

[0069] 其中，

[0070] 其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

[0071] 若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

[0072] 将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

[0073] 将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

[0074] 若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

[0075] 由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0076] 生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数。将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的用户设备的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

[0077] 对于每一个用户设备，根据所述确定的用户设备的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

[0078] 将各个用户设备对应的发射矢量分别发送给相应的用户设备的服务基站，以便所述用户设备的服务基站根据接收到的所述用户设备的发射矢量进行信号的发射；

[0079] 将各个用户设备对应的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备，以便所述用户设备根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

[0080] 其中，所述用户设备用于：

[0081] 向所述干扰对齐装置上报所述连通状态信息；

[0082] 接收来自所述干扰对齐装置的所述零空间的基矢量；

[0083] 根据接收到的所述零空间的基矢量进行信号的接收。

[0084] 本发明第四方面提供了一种干扰对齐系统，包括：

[0085] 干扰对齐装置，以及至少两个以上的用户设备，以及所述用户设备的服务基站；

[0086] 其中，所述干扰对齐装置用于：

[0087] 获取所述用户设备上报的连通状态信息，所述连通状态信息用于指示所述用户设备当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个用户设备的连通状态信息初始化连通表，其中，所述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在所述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0088] 其中，所述N个用户设备与所述连通表的行一一对应，I(k)表示在所述N个用户设备中，所述连通表的第k行所对应的用户设备的所有干扰用户设备在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

[0089] 根据当前连通表计算当前距离表，其中，在所述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0090]

[0091] 其中，

[0092] 其中，N'等于所述当前的连通表的行数；

[0093] 若所述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

[0094] 将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉所述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，所述j和s满足如下条件：在所述当前距离表中，第j行s列的元素为所述当前距离表中的最小元素；

[0095] 将所述新的连通表作为当前连通表，执行所述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

[0096] 若所述当前距离表中的最小元素为∞，则：

[0097] 由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0098] 生成M个T维矢量，其中，所述M等于当前连通表的列数。将所述T维矢量确定为所述当前连通表中对应列的有效行所对应的用户设备的发射矢量，其中，所述有效行指的是当前值等于所述a的元素所在的行，其中，所述M个T维矢量与所述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

[0099] 对于每一个用户设备，根据所述确定的用户设备的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

[0100] 将各个用户设备对应的发射矢量分别发送给相应的用户设备，以便所述用户设备根据接收到的所述用户设备的发射矢量进行信号的发射；

[0101] 将各个用户设备对应的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备的服务基站，以便所述用户设备的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；

[0102] 其中，所述用户设备用于：

[0103] 向所述干扰对齐装置上报所述连通状态信息；

[0104] 接收来自所述干扰对齐装置的所述发射矢量；

[0105] 根据接收到的所述发射矢量进行信号的发射。

[0106] 由上可见，在本发明实施例中，基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

附图说明

[0107] 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，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。

[0108] 图1为本发明提供的一种干扰对齐方法一个实施例流程示意图；

[0109] 图2为本发明提供的一个应用场景下的蜂窝系统结构图；

[0110] 图3为本发明提供的一个应用场景下的连通图；

[0111] 图4-a为本发明提供的一个应用场景下的连通表一；

[0112] 图4-b为本发明提供的一个应用场景下由连通表一得到的距离表一；

[0113] 图5-a为本发明提供的一个应用场景下的连通表二；

[0114] 图5-b为本发明提供的一个应用场景下由连通表二得到的距离表二；

[0115] 图6-a为本发明提供的一个应用场景下得到的最终连通表；

[0116] 图6-b为本发明提供的一个应用场景下由最终连通表得到的距离表；

[0117] 图7为本发明提供的一种干扰对齐方法另一个实施例流程示意图；

[0118] 图8为本发明提供的一种干扰对齐装置一个实施例结构示意图；

[0119] 图9为本发明提供的一种干扰对齐装置另一个实施例结构示意图；

[0120] 图10为本发明提供的一种干扰对齐装置再一个实施例结构示意图；

[0121] 图11为本发明提供的一种干扰对齐系统一个实施例结构示意图。

具体实施方式

[0122] 本发明实施例提供了一种干扰对齐方法、相关装置及系统。

[0123] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0124] 首先，对本发明的设计思想进行描述，为了便于描述，下面以下行场景为例进行说明，应该理解，基于上下行信道间的对偶性，本发明提及的所有方法同样也适用于上行信道。

[0125] 假设在一个下行场景中，存在C个基站，从1到C进行编号，有K个UE（即K个用户），从1到K编号。每个UE都要选择一个基站作为服务基站，UE与其服务基站之间的传输链路称为该UE的服务链路，同时，由于无线电波传播的特性，每一个UE同时也可能接收到原本要发送给其它UE的信号，这些信号便构成干扰信号，UE与干扰信号的发射端之间的传输链路称为该UE的干扰链路。在用户k=1，2，…，K处，时隙t里接收到的信号可以表示为：

[0126]

[0127] 其中，式中c（k）表示用户k的服务基站。Hk,c(k)表示从基站c（k）到用户k的传输链路所经历的信道衰落。xk(t)是用户k的服务基站在时隙t向用户k发送的信号。nk(t)为用户k的本地噪声。式中的第一项为有用信号，第二项即是用户k处接收到的干扰信号。

[0128] 为了简化分析，对公式（1）的模型稍作改变，引入连通因子ak,c，ak,c∈{0,1}，当ak,c=0时，表示在用户k处接收不到来自基站c的信号，当ak,c=1时，表示在用户k处可以接收到来自基站c的信号。加入连通因子ak,c后，公式（1）可变为：

[0129]

[0130] 显然，当公式（2）的所有连通因子均取1的时候，公式（1）和公式（2）是等价的。如果定义I（k）={k′|ak，c(k′)=1,k'≠k}，则公式（2）又可以写为：

[0131]

[0132] 干扰对齐的目的在于尽可能地在一个时隙里传输尽可能多的数据，同时避免造成干扰，假设信道在整个数据传输的过程中都不发生变化。

[0133] 在基站侧，为要发送给各用户的数据选择一个对应的发射矢量Vk=[vk1vk2...vkT]T，对于任意k，基站在时隙t把要发送给用户k的数据xk用vkt加权后发送，于是在第t个时刻用户k接收到的数据为：

[0134]

[0135] 再记 于是，用户k在这T个时隙里接收到的信号可以表示为：

[0136]

[0137] 用户k用接收矢量Uk=[uk1，uk2，...,ukT]T去对接收信号yk做解相关。Uk=[uk1，uk2，...,ukT]T，也是一个长度为T的列向量，得到的输出为：

[0138]

[0139] 用户k希望经过解相关后，完全消除掉干扰，即有：

[0140]

[0141] 同时为了保证能够恢复出有用信号，即有：

[0142]

[0143] 最终可以得到：

[0144] 因此，问题就可以归纳为如何设计一组Vk，Uk，能够使公式（4）和（5）得到满足。

[0145] 下面对本发明实施例提供的一种干扰对齐方法进行描述，请参阅图1，本发明实施例中的干扰对齐方法，包括：

[0146] 101、获取UE的连通状态信息；

[0147] 干扰对齐装置获取UE的连通状态信息，其中，上述连通状态信息用于指示该UE当前的服务链路和干扰链路。

[0148] 在本发明实施例中，UE可以通过如下方式确定本地的连通状态信息：方式一、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的基站作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度第二强到第s强（s为预置值）的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。方式二、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度大于预置门限的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。

[0149] 本发明实施例中的干扰对齐装置可以集成在基站控制器中，各个UE将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，再由基站上报给该基站控制器；或者，本发明实施例中的干扰对齐装置可以集成在基站中，各个UE将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，各基站之间相互交换本地UE上报的连通状态信息。当然，本发明实施例中的干扰对齐装置也可以是与基站或基站控制器独立开的网元，此处不作限定。

[0150] 102、根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表；

[0151] 在本发明实施例中，干扰对齐装置根据获取到的N个UE的连通状态信息，可以获知各个UE的干扰UE，例如，对于UE1，假设UE2的服务基站与UE1的服务基站相同，则UE1可能会接收到服务基站原本要发送给UE2的信号，因此，UE2为UE1的干扰UE；假设UE3的服务基站为UE1的干扰基站，那么，UE1也有可能会接收到UE3的服务基站原本要发送给UE3的信号，因此，UE3也为UE1的干扰UE。进一步，干扰对齐装置在获知各个UE的干扰UE后，对连通表进行初始化。

[0152] 在本发明实施例中，上述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在连通表中，对于任意k和i，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0153] 其中，将连通表的每一行对应于一个UE，使上述N个UE与上述连通表的行一一对应，为便于描述，下面将上述连通表的第k行所对应的UE记载为用户k。式中，I(k)表示在上述N个UE中，用户k的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，因此，I(k)也可称为用户k的干扰索引集。

[0154] 其中，a，b和c为都不相等的定值，在实际应用中，可令a等于1，b等于0，c等于*，当然，a、b、c也可以是其它取值，此处不作限定。

[0155] 103、根据当前连通表计算当前距离表；

[0156] 干扰对齐装置根据当前连通表计算当前距离表，其中，在计算距离表时，对于距离表中的任意k行和i列，令第k行第i列的元素eki的取值为：

[0157] 其中，式中d(mlk,mli)表示当前连通表中，第l行第k列与第l行第i列这两个元素间的距离，且：

[0158]

[0159] 其中，公式中的N'等于上述当前连通表的行数。

[0160] 若当前距离表中的最小元素不为∞，则执行步骤104；若当前距离表中的最小元素为∞，则执行步骤105~109。

[0161] 104、将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，生成新的连通表；

[0162] 若当前距离表中的最小元素不为∞，则干扰对齐装置记录下当前连通表中的最小元素所在的行编号j和列编号s，

[0163] 干扰对齐装置将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，并将合并得到的列替换掉原来的第j列和第s列（即删除掉原来的第j列和第s列），生成新的连通表。干扰对齐装置将新的连通表作为当前连通表，返回步骤103。

[0164] 在一种应用场景中，干扰对齐装置将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

[0165] 其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

[0166] 当然，也可以通过其它方式对当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素进行合并，如可以将上述公式 替换为 此处不作限定。

[0167] 105、确定发射矢量数；

[0168] 若当前距离表中的最小元素为∞，则干扰对齐装置根据公式确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前连通表的第k行中不等于c的元素的个数。

[0169] 106、生成M个T维矢量；

[0170] 其中，上述M等于当前连通表的列数；

[0171] 在本发明实施例中，当步骤105确定出发射矢量数T后，干扰对齐装置根据当前连通表的列数，生成M个T维矢量。其中，具体的实现方式例如可以是：构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量，将上述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的（M-T）个T维矢量。

[0172] 107、将T维矢量确定为当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量；

[0173] 在本发明实施例中，干扰对齐装置在生成M个T维矢量之后，分别将上述M个T维矢量分配给当前连通表的每一列，使M个T维矢量与当前连通表的列一一对应。并且，应该满足的是：对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于上述c的元素所在的列所对应的T维矢量应彼此线性无关。干扰对齐装置将T维矢量确定为对应列中的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，上述有效行是指当前值等于a的元素所在的行。

[0174] 108、对于每一个UE，根据UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量；

[0175] 步骤107之后可以得到了每个UE对应的发射矢量，干扰对齐装置进一步计算每个UE的接收矢量，对于每一个UE，干扰对齐装置根据该UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量，该UE的零空间的基矢量即可作为该UE的接收矢量。

[0176] 在本发明实施例中，计算UE的零空间的基矢量的方法可以如下：构造由该UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；对该干扰矩阵进行奇异值（SVD，Singular Value Decomposition）分解，得到该UE的零空间的基矢量。

[0177] 109、将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以及将各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE；

[0178] 在下行传输场景中，干扰对齐装置在得到各个UE的发射矢量和零空间的基矢量之后，分别将各个UE对应的发射矢量发送给相应的UE的服务基站，以便UE的服务基站根据接收到的发射矢量进行信号的发射，进一步，干扰对齐装置还将各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便各个UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对干扰信号的消除。

[0179] 110、将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE，以及将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站；

[0180] 在上行传输场景中，干扰对齐装置在得到各个UE的发射矢量和零空间的基矢量之后，分别将各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE，以便UE根据接收到的所述UE的发射矢量进行信号的发射，进一步，干扰对齐装置还将各个UE对应的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对干扰信号的消除。

[0181] 由上可见，在本发明实施例中，基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

[0182] 为便于理解本发明的技术方案，下面以下行传输这一具体应用场景为例，对本发明实施例中的干扰对齐方法进行详细描述。

[0183] 如图2所示的一个由四个小区所组成的蜂窝系统，四个小区分别对应于基站1~4。每个基站向自身服务的用户发射数据包，下面对应地把要发送给用户1~8的数据包编号为1~8。图2中的虚线圆表示基站的覆盖范围。本发明实施例中假设用户选择信号功率最强的基站作为本地的服务基站，将功率强度第二强的基站作为干扰源（即干扰基站），则用户的连通状态信息可以抽象为图3的连通图，其中，图3中上部的数据表示基站的编号，下部表示用户的编号，实现表示来自服务小区的服务链路，虚线表示干扰链路。

[0184] 本发明实施例中令a等于1，b等于0，c等于*，以mki表示连通表中第k行第i列的元素，则干扰对齐装置在获取到用户1~8的连通状态信息之后，通过公式：

[0185] ，计算得到如图4-a所示的初始化的连通表M(0)。

[0186] 进一步，干扰对齐装置根据公式：

[0187]

[0188]

[0189] 计算得到如图4-b所示的距离表E(0)。

[0190] 当检测到当前距离表中的最小元素不为∞时，如E(0)中最小距离为4，于是选择距离为4的M(0)中的第1列和第5列，将第1列和第5列的同一行元素通过如下公式一一进行合并：

[0191]

[0192] 其中，式中ml表示将当前连通表中的第1列第l行的元素和第5列第l行的元素合并后得到的第l行的值，合并后的连通表M(1)如图5-a所示，将M(1)作为当前连通表进行计算，得(1)到如图5-b所示的距离表E 。

[0193] 依次类推，经过多次合并，最终得到的如图6-a和图6-b所示的连通表M(f)和距离表E(f)。

[0194] 由公式 （式中nk等于M(f)的第k行中不等于*的元素的个数）可确定出发射矢量数T=3，由于M(f)有4列，因此，干扰对齐装置生成4个3维矢量，本发明实施例中采用如下方式实现：

[0195] 干扰对齐装置构造3阶单位矩阵：

[0196]

[0197] 将V的各列V1=[1，0，0]T，V2=[1，0，0]T和V3=[1，0，0]T分别确定为3个T维矢量，将该3个T维矢量分别确定为M(f)中任意3列的有效行（有效行指当前值等于1的元素所在的行）所对应的用户的发射矢量，本发明实施例中，将V1、V2和V3分别分配给（1，5）、（2，4）和（3，7），而给（6，8）分配这3个T维矢量的线性组合V4=[1，1，1]T。可以验证，通过上述分配，每个用户处接收到的发射矢量都彼此线性无关。

[0198] 进一步，干扰对齐装置根据每个用户的干扰用户的发射矢量，计算各个用户的零空间的基矢量。如以用户1为例，对用户1的零空间的基矢量的计算过程进行说明，由前述可知，用户1的干扰用户为用户2、用户3和用户4，由图6-a所示的M(f)可知，用户2、用户3和用户4的发射矢量分别为V2和V3，构造由V2和V3组成的干扰矩阵 通过SVD分解可得到用户1的零空间的基矢量为[W，0，0]T，其中，W可以取任意值，本发明实施例中令W取1，则依次类推，可以得到如表1所示的用户1~8的零空间的基矢量：

[0199] 表1

[0200]  用户   零空间的基矢量   用户   零空间的基矢量
  1   [1，0，0]T   5   [1，-1，0]T
  2   [0，1，-1]T   6   [0，0，1]T
  3   [0，0，1]T   7   [0，1，-1]T
  4   [1，-1，0]T   8   [1，0，0]T

[0201] 干扰对齐装置将求得的用户1~8的发射矢量分别发送给用户1～8的服务基站，即基站1～4。把用户1~8的零空间的基矢量分别发送到用户1~8。以便基站1～4根据接收到的干扰对齐装置为其分配的发射矢量进行信号的发射，用户1~8根据接收到的干扰对齐装置为其分配的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对干扰信号的消除。

[0202] 由上可见，在本发明实施例中，基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

[0203] 在本发明中，还可采用多用户多输入多输出（MU-MIMO，Multiple UserMultiple Input Multiple Output）的空间复用技术，进一步降低本发明方案的计算复杂度。下面对本发明实施例中的另一种干扰对齐方法进行描述，如图7所示，本发明的另一种干扰对齐方法包括：

[0204] 701、获取UE的连通状态信息；

[0205] 干扰对齐装置获取UE的连通状态信息，其中，上述连通状态信息用于指示该UE当前的服务链路和干扰链路。

[0206] 在本发明实施例中，UE可以通过如下方式确定本地的连通状态信息：方式一、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的基站作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度第二强到第s强（s为预置值）的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。方式二、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度大于预置门限的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。

[0207] 本发明实施例中的干扰对齐装置可以集成在基站控制器中，各个UE将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，再由基站上报给该基站控制器；或者，本发明实施例中的干扰对齐装置可以集成在基站中，各个UE将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，各基站之间相互交换本地UE上报的连通状态信息。当然，本发明实施例中的干扰对齐装置也可以是与基站或基站控制器独立开的网元，此处不作限定。

[0208] 702、将服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组；

[0209] 当存在服务链路和干扰链路都相同的UE时，干扰对齐装置将服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，同时保证同一组内的所有UE的总数据流数不超过同一组内的UE的服务基站的天线数。

[0210] 干扰对齐装置将同一组内的所有UE等效为一个UE，即将同一组内的所有UE视为一个UE进行后续处理。

[0211] 703~711的步骤与图1所示实施例中的步骤102~110类似，其具体实现过程可参照步骤102~110中的描述，此处不再赘述。

[0212] 对于每一组的用户，在得到该组内的用户的发射矢量和零空间的基矢量后，同组内的用户可以采用MU-MIMO的方式进行空间复用。

[0213] 由上可见，在本发明实施例中，基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加；另一方面，本发明将服务链路和干扰链路都相同的用户分为一组，并将同一组内的所有UE视为一个UE进行后续处理，有效降低了计算复杂度，并通过MU-MIMO的空间复用提高了小区吞吐率。

[0214] 下面对本发明实施例中的一种干扰对齐装置进行描述，请参阅图8，本发明实施例中的干扰对齐装置800，包括：

[0215] 获取单元801，用于获取UE的连通状态信息；

[0216] 其中，上述连通状态信息用于指示该UE当前的服务链路和干扰链路。

[0217] 在本发明实施例中，UE可以通过如下方式确定本地的连通状态信息：方式一、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的基站作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度第二强到第s强（s为预置值）的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。方式二、UE测量来自各个基站的信号的功率强度，并对测量到的各个基站的信号的功率强度进行排序，选择信号功率最强的作为本地的服务基站，将该服务基站与本地之间的链路确定为服务链路；将功率强度大于预置门限的基站作为干扰源，将这些基站与本地之间的链路确定为干扰链路，由此确定出本地的连通状态信息。

[0218] 连通表初始化单元802，用于根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，上述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在连通表中，对于任意k和i，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0219] 其中，将连通表的每一行对应于一个UE，使上述N个UE与上述连通表的行一一对应，为便于描述，下面将上述连通表的第k行所对应的UE记载为用户k。式中，I(k)表示在上述N个UE中，用户k的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，因此，I(k)也可称为用户k的干扰索引集。其中，a，b和c为都不相等的定值，在实际应用中，可令a等于1，b等于0，c等于*，当然，a、b、c也可以是其它取值，此处不作限定。

[0220] 距离表计算单元803，用于根据当前连通表计算当前距离表，其中在计算距离表时，对于距离表中的任意k行和i列，令第k行第i列的元素eki的取值为：

[0221] 其中，式中d(mlk,mli)表示当前连通表中，第l行第k列与第l行第i列这两个元素间的距离，且：

[0222]

[0223] 其中，公式中的N'等于上述当前的连通表的行数。

[0224] 合并处理单元804，用于当距离表计算单元803计算得到的距离表中的最小元素不为∞时，将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉原来的第j列和第s列（即删除掉原来的第j列和第s列），生成新的连通表，并输出到距离表计算单元803进行处理，其中，上述j和s满足如下条件：在当前距离表中，第j行s列的元素为当前距离表中的最小元素。

[0225] 在一种应用场景中，合并处理单元804将当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素通过如下公式一一进行合并：

[0226] 其中，式中ml表示将当前连通表中的第j列第l行的元素和第s列第l行的元素合并后得到的第l行的值，mlj表示第j列第l行的元素，mls表示第s列第l行的元素。

[0227] 当然，合并处理单元804也可以通过其它方式对当前连通表中的第j列和第s列的同一行的元素进行合并，如可以将上述公式 替换为此处不作限定。

[0228] 发射矢量数确定单元805，用于当距离表计算单元803计算得到的距离表中的最小元素为∞时，由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数。

[0229] 生成单元806，用于根据发射矢量数确定单元805确定的发射矢量数T，生成M个T维矢量，其中，上述M等于当前连通表的列数；

[0230] 在本发明实施例中，发射矢量数确定单元805生成M个T维矢量的具体实现方式例如可以是：构造T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵，将T阶单位矩阵或T阶非奇异矩阵的各列确定为T个T维矢量，将上述T个T维矢量进行线性组合，确定剩余的（M-T）个T维矢量。

[0231] 发射矢量确定单元807，用于将生成单元806生成的T维矢量确定为当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，上述有效行指的是当前值等于a的元素所在的行，其中，上述M个T维矢量与上述当前连通表的列一一对应。并且，应该满足的是：对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于上述c的元素所在的列所对应的T维矢量应彼此线性无关。

[0232] 接收矢量计算单元808，用于对于每一个UE，根据发射矢量确定单元807确定的UE的所有干扰UE的发射矢量，计算该UE的零空间的基矢量。

[0233] 在本发明实施例中，接收矢量计算单元808计算UE的零空间的基矢量的方法可以如下：构造由该UE的所有干扰UE的发射矢量组成的干扰矩阵；对该干扰矩阵进行SVD分解，得到该UE的零空间的基矢量。

[0234] 发送单元809，用于在下行传输时，将发射矢量确定单元807确定的各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便UE的服务基站根据接收到的发射矢量进行信号的发射；将接收矢量计算单元808计算的各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便各个UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收；在上行传输时，将发射矢量确定单元807确定的各个UE对应的发射矢量分别发送给相应的UE，以便UE根据接收到的发射矢量进行信号的发射；将接收矢量计算单元808计算的各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便各个UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0235] 进一步，在图8所示的干扰对齐装置800的基础上，如图9所示，干扰对齐装置900还可以包括分组单元810，用于当从获取单元801获取到的连通状态信息中确定存在服务链路和干扰链路都相同的UE时，将服务链路和干扰链路都相同的UE分为至少一组，其中，同一组内的所有UE的总数据流数不超过该组内的UE的服务基站的天线数；连通表初始化单元802具体用于将经过分组单元810分组后的同一组内的所有UE等效为一个UE进行处理。

[0236] 需要说明的是，本发明实施例中的干扰对齐装置可以集成在基站控制器中，则各个UE可将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，再由基站上报给该基站控制器；或者，本发明实施例中的干扰对齐装置也可以集成在基站中，则各个UE可将各自确定的连通状态信息上报给各自的服务基站，再由各基站之间相互交换本地UE上报的连通状态信息。当然，本发明实施例中的干扰对齐装置也可以是与基站或基站控制器独立开的网元，此处不作限定。本发明实施例中的干扰对齐装置800和干扰对齐装置900可以如上述方法实施例中的干扰对齐装置，可以用于实现上述方法实施例中的全部技术方案，其各个功能模块的功能可以根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可参照上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

[0237] 由上可见，本发明实施例中的干扰对齐装置基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

[0238] 本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储有程序，该程序执行包括上述方法实施例中记载的干扰对齐方法的部分或全部布置。

[0239] 如图10所示，本发明实施例中的干扰对齐装置1000，包括：

[0240] 输入装置1001、输出装置1002、存储器1003以及处理器1004（干扰对齐装置中的处理器1004的数量可以是一个或者多个，图10以一个处理器为例）。在本发明的一些实施例中，输入装置1001、输出装置1002、存储器1003以及处理器1004可以通过总线或其它方式连接，如图10所示以通过总线连接为例。

[0241] 其中，处理器1004执行如下步骤：获取UE上报的连通状态信息，上述连通状态信息用于指示上述UE当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个UE的连通状态信息初始化连通表，其中，上述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在上述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0242] 其中，上述N个UE与上述连通表的行一一对应，I(k)表示在上述N个UE中，上述连通表的第k行所对应的UE的所有干扰UE在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

[0243] 根据当前连通表计算当前距离表，其中，在上述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0244]

[0245] 其中，

[0246] 其中，N'等于上述当前的连通表的行数；

[0247] 若上述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

[0248] 将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉上述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，上述j和s满足如下条件：在上述当前距离表中，第j行s列的元素为上述当前距离表中的最小元素；

[0249] 将上述新的连通表作为当前连通表，执行上述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

[0250] 若上述当前距离表中的最小元素为∞，则：

[0251] 由公式 确定发射矢量的维数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0252] 生成M个T维矢量，其中，上述M等于当前连通表的列数；

[0253] 将上述T维矢量确定为上述当前连通表中对应列的有效行所对应的UE的发射矢量，其中，上述有效行指的是当前值等于上述a的元素所在的行，其中，上述M个T维矢量与上述当前连通表的列一一对应，且，对于当前连通表中的任意一行，该行中所有不等于所述c的元素所在的列所对应的T维矢量彼此线性无关；

[0254] 对于每一个UE，根据上述确定的用户设备的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

[0255] 在下行传输时：将各个UE的发射矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便上述UE的服务基站根据接收到的该UE的发射矢量进行信号的发射；将各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE，以便上述UE根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0256] 在上行传输时，将各个UE的发射矢量分别发送给相应的UE，以便上述UE根据接收到的该UE的发射矢量进行信号的发射；将各个UE的零空间的基矢量分别发送给相应的UE的服务基站，以便上述UE的服务基站根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0257] 需要说明的是，本发明实施例中的处理器1004可以用于实现上述方法实施例中的全部技术方案，其具体实现过程可参照上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

[0258] 由上可见，本发明实施例的干扰对齐装置基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

[0259] 本发明还提供了一种干扰对齐系统，应用于下行信道传输场景，如图11所示，本发明实施例中的干扰对齐系统1100包括：

[0260] 干扰对齐装置1101，以及至少两个以上的用户设备1102，以及用户设备1102的服务基站1103；

[0261] 其中，干扰对齐装置1101用于：

[0262] 获取用户设备1102上报的连通状态信息，上述连通状态信息用于指示用户设备1102当前的服务链路和干扰链路；根据获取到的N个用户设备的连通状态信息初始化连通表，其中，上述初始化得到的连通表为N×N矩阵，且在上述连通表中，第k行第i列的元素mki的取值为：

[0263] 其中，上述N个用户设备与上述连通表的行一一对应，I(k)表示在上述N个用户设备1102中，上述连通表的第k行所对应的用户设备的所有干扰用户设备在连通表中的对应行编号的集合，其中，a，b和c为都不相同的定值；

[0264] 根据当前连通表计算当前距离表，其中，在上述当前距离表中，第k行第i列的元素eki的取值为：

[0265]

[0266] 其中，

[0267] 其中，N'等于上述当前的连通表的行数；

[0268] 若上述当前距离表中的最小元素不为∞，则：

[0269] 将当前连通表中的第j列和第s列进行合并，将合并得到的列替换掉上述第j列和第s列，生成新的连通表，其中，上述j和s满足如下条件：在上述当前距离表中，第j行和第s列的元素为上述当前距离表中的最小元素；

[0270] 将上述新的连通表作为当前连通表，执行上述根据当前连通表计算当前距离表及后续步骤，直至计算得到的当前距离表中的最小元素等于∞；

[0271] 若上述当前距离表中的最小元素为∞，则：

[0272] 由公式 确定发射矢量数T，其中，式中nk等于当前的连通表的第k行中不等于c的元素的个数；

[0273] 生成M个T维矢量，其中，上述M等于当前连通表的列数；

[0274] 将上述T维矢量确定为上述当前连通表中对应列的有效行所对应的用户设备的发射矢量，其中，上述有效行指的是当前值等于上述a的元素所在的行，其中，上述M个T维矢量与上述当前连通表的列一一对应；

[0275] 对于每一个用户设备1102，根据上述确定的用户设备1102的所有干扰用户设备的发射矢量，计算该用户设备的零空间的基矢量；

[0276] 将各个用户设备1102的发射矢量分别发送给相应的用户设备1102的服务基站1103，以便用户设备1102的服务基站1103根据接收到的用户设备1102的发射矢量进行信号的发射；将各个用户设备1102的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备1102，以便用户设备1102根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0277] 用户设备1102用于：

[0278] 向干扰对齐装置1101上报上述连通状态信息；接收来自干扰对齐装置1101的上述零空间的基矢量；根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收。

[0279] 需要说明的是，本发明实施例中的干扰对齐装置1101可以如上述装置实施例中的干扰对齐装置，可以用于实现上述装置实施例中的全部技术方案，其具体实现过程可参照上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

[0280] 需要说明的是，为了使本发明的干扰对齐系统适用于上行信道传输场景，在本发明的另一个实施例中，干扰对齐装置在得到各个用户的发射矢量和零空间的基矢量之后，可以将各个用户设备的发射矢量分别发送给相应的用户设备，并将各个用户设备的零空间的基矢量分别发送给相应的用户设备的服务基站，使得用户设备以及用户设备的服务基站可分别根据接收到的发射矢量和零空间的基矢量进行信号的发射和接收。

[0281] 由上可见，本发明实施例的干扰对齐装置基于UE上报的连通状态信息进行迭代运算，最终生成各个UE对应的发射矢量和零空间的基矢量，并将这些矢量分别发送给相应的基站和UE，以便各个基站（或UE）根据接收到的UE的发射矢量进行信号的发射，各个UE（或基站）根据接收到的零空间的基矢量进行信号的接收，从而实现对小区间的信号干扰的消除。一方面，本发明在迭代运算过程中，将UE的干扰维度压缩在了尽可能小的子空间内，从而可以获得尽可能多的维度来传输有用数据，提高了小区信道容量；另一方面，由于UE上报的连通状态信息是基于通信网络的不完全连通性实现的，而连通性仅与通信链路的功率有关，与具体的信道状态无关，因此，本发明无需基站间彼此共享CSI，避免了因基站间共享CSI而使基站间的通信压力增加。

[0282] 需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

[0283] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0284] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例中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，存储介质例如可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

[0285] 以上对本发明所提供的一种干扰对齐方法、相关装置及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例方式进行了阐述，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，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。