一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于無線傳輸媒介的廣播特性，干擾問題成為限制無線通信系統(tǒng)性能的重要因 素，無線網(wǎng)絡(luò)的干擾管理問題是未來通信技術(shù)發(fā)展中的重要研究內(nèi)容。
[0003] 為了進(jìn)行干擾管理，首先應(yīng)準(zhǔn)確刻畫干擾。在實(shí)際的無線通信系統(tǒng)中，干擾攜帶有 信息并且有特定的結(jié)構(gòu)，它首先具有功率，頻率和時(shí)間這些基本特征，根據(jù)所采用的具體技 術(shù)，干擾還可能具有空間角度、極化方向、編碼方式等新的特征，因此干擾具有多維特征。雖 然部分文獻(xiàn)考慮了聯(lián)合維度的資源及干擾管理，但缺乏關(guān)于干擾的基本數(shù)學(xué)表征。另外，在 無線網(wǎng)絡(luò)性能的分析、優(yōu)化以及接入、調(diào)度和路由機(jī)制設(shè)計(jì)中，常常需要通過抽象對無線信 道干擾進(jìn)行建模，而全面的認(rèn)識干擾是進(jìn)行合理抽象的基礎(chǔ)。因此，根據(jù)未來無線通信網(wǎng) 絡(luò)異構(gòu)、動態(tài)、智能等特征，結(jié)合多種具體通信技術(shù)從多個(gè)方面和角度描述干擾特征，實(shí)現(xiàn) 干擾的多維表示，進(jìn)而構(gòu)建具體的干擾空間，是設(shè)計(jì)干擾管理方法，改善網(wǎng)絡(luò)容量的先決條 件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，旨在解決無線網(wǎng)絡(luò)存 在的干擾管理沒有考慮多維特征，管理效率較低的問題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，該多維干擾空間模型 的構(gòu)建方法包括：
[0006] 首先選取干擾信號的若干個(gè)特征參數(shù)CP，作為正交坐標(biāo)軸建立多維坐標(biāo)系，并根 據(jù)各個(gè)干擾特征參數(shù)的分辨率，確定坐標(biāo)軸的單位量。
[0007] 其次利用數(shù)學(xué)空間概念，基于坐標(biāo)系建立多維的空間模型，稱為干擾空間，定義為 HSI;HSSPACE(CPdCP2*"CPN);構(gòu)建的干擾空間體系中的任意矢量都有明確的物理意義， 該干擾特征矢量和無線通信系統(tǒng)所針對的無線信號物理特征緊密相關(guān)；
[0008] 進(jìn)一步，確定干擾信號和參照信號在無線信號領(lǐng)域上的特征參數(shù)，包括無線信號 的頻率F、時(shí)間T、對于觀測點(diǎn)空域角度?、極化方向r、以及編碼方式C;
[0009] 用特征參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立空間坐標(biāo)系，定義干擾空間：
[0010] HS：=SPACE(F,T, 0,r,C)；
[0011] 干擾空間中的任意一個(gè)矢量泛由干擾空間中的坐標(biāo)進(jìn)行表示：
[0012] F =
[0013] 其中的f，t，0，Y，c分別是對應(yīng)于各個(gè)維度的坐標(biāo)值。
[0014] 進(jìn)一步，所述基于坐標(biāo)系建立多維的空間模型之后建立干擾特征空間是對無線信 號物理特征的數(shù)學(xué)表示形式。
[0015] 進(jìn)一步，所述干擾空間中的任意一個(gè)矢量f由坐標(biāo)進(jìn)行表示：
[0016]
[0017] 其中CPi為矢量f在干擾特征空間中某一維度的坐標(biāo)，是對于特征參量CPi的具體 取值。
[0018] 進(jìn)一步，對于單模的干擾信號，即對于選取的特征參數(shù)，干擾信號的每個(gè)特征參數(shù) 都是單值，干擾空間中對應(yīng)的干擾特征為一個(gè)單一矢量：
[0019] ^ .
[0020] 進(jìn)一步，干擾信號為多模信號，即對于選取的特征參數(shù)，干擾信號的一個(gè)或多個(gè)特 征參數(shù)取值包括數(shù)個(gè)能夠以該參數(shù)分辨率區(qū)分的取值，使用干擾特征矢量的集合表示：
[0021]
[0022] 在干擾空間中這是一個(gè)矢量集合，代表的是一個(gè)滿足一定區(qū)間約束條件的子空間 區(qū)域。
[0023] 本發(fā)明以描述干擾信號的特征參量作為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系，通過構(gòu)建的干擾空間 模型，利用矢量表示和運(yùn)算，可以支持無線通信系統(tǒng)干擾信號的分析、表示、與具體運(yùn)算，從 而為系統(tǒng)對干擾信號的判定、分析和管理形成數(shù)學(xué)依據(jù)。在干擾空間模型支撐的基礎(chǔ)上，可 以通過數(shù)學(xué)的方法為系統(tǒng)進(jìn)行干擾管理技術(shù)提供指導(dǎo)和幫助；利用數(shù)學(xué)空間概念形成的干 擾空間模型，對無線通信系統(tǒng)中干擾信號的狀態(tài)進(jìn)行分析和表征，創(chuàng)造性的提出了多維度 干擾狀態(tài)空間模型。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法流程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的干擾空間模型對無線通信系統(tǒng)中單模式干擾信號的 具體表示示意圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的干擾空間模型對無線通信系統(tǒng)中多模式干擾信號的 具體表示示意圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的具體應(yīng)用場景示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法包括以下步驟：
[0030] S101 :確定干擾信號在無線信號領(lǐng)域上的若干特征參數(shù)CP;
[0031] S102 :以選取的干擾信號的若干個(gè)特征參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立多維坐標(biāo)系。對于坐 標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸，分別根據(jù)對應(yīng)干擾特征參數(shù)的分辨率確定該坐標(biāo)軸的單位量。
[0032] S103 :利用數(shù)學(xué)空間概念，基于上述坐標(biāo)系建立多維的空間模型，稱其為干擾空 間，定義為HSI;
[0033] S104:建立的干擾特征空間是對無線信號物理特征的數(shù)學(xué)表示形式。
[0034] 在步驟S101中，干擾特征參數(shù)CP所描述的干擾信號物理內(nèi)容截然不同，它們彼此 獨(dú)立、相互正交，通常用以描述干擾特征的參數(shù)CP包括無線信號的頻率F、時(shí)間T、對于觀測 點(diǎn)空域角度?、極化方向r、編碼方式C;
[0035]在步驟S103中，HS〗= SPACE (CP丨，CP2...CPN);
[0036] 在步驟S104中，該空間中的任意一個(gè)矢量#都可以由坐標(biāo)進(jìn)行表示：
[0037]
[0038] 其中CPi為矢量:戸在干擾空間中某一維度的坐標(biāo)，也就是對于特征參量CPi的具體 取值。這樣表示的干擾空間中的任意矢量#都有明確的物理含義。
[0039] 對于單模的干擾信號，它在干擾空間中對應(yīng)的干擾特征為一個(gè)單一矢量：
[0040]
[0041] 如果干擾信號為多模信號，即該干擾信號的一個(gè)或者數(shù)個(gè)特征參數(shù)具有一定的范 圍，那么它可以使用干擾特征矢量的集合表示：
[0042]
[0043] 在干擾空間中這是一個(gè)矢量集合，它代表的是一個(gè)滿足一定區(qū)間約束條件的子空 間區(qū)域。
[0044] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0045] 首先確定干擾信號和參照信號在無線信號領(lǐng)域上的特征參數(shù)，包括無線信號的頻 率F、時(shí)間T、對于觀測點(diǎn)空域角度?、極化方向r、以及編碼方式C;
[0046] 其次用以上特征參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立空間坐標(biāo)系，定義干擾特征空間：
[0047]HS：= SPACE(F,T, 0,T,C)；
[0048] 干擾空間中的任意一個(gè)矢量都可以由干擾空間中的坐標(biāo)進(jìn)行表示：
[0049]
[0050] 其中的f，t，0，Y，c分別是對應(yīng)于各個(gè)維度的坐標(biāo)值；
[0051] 再次對于單模的干擾信號，它在干擾空間中對應(yīng)的干擾特征為一個(gè)單一矢量，如 圖2:
[0052]
[0053] 最后對于多模信號，例如時(shí)間范圍tstart~t^，占用頻帶tlOT~thigh，它在干擾空 間中對應(yīng)的干擾特征為一個(gè)矢量的集合：
[0054]
[0055] 在干擾空間中是滿足一定約束條件的區(qū)域，如圖3。
[0056]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的具體應(yīng)用場景示意圖，在LTE系統(tǒng)中，對于宏小區(qū)中 存在smallcell的場景中，應(yīng)用此干擾空間模型的構(gòu)建方法。首先，確定干擾信號的參數(shù)， 包括無線信號的頻率F、時(shí)間T、對于觀測點(diǎn)空域角度?、極化方向r、以及編碼方式C，并將 以這些參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立多維坐標(biāo)系，對于坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸，分別根據(jù)各個(gè)干擾特 征參數(shù)的分辨率A_確定對應(yīng)坐標(biāo)軸的單位量，定義為干擾空間：
[0057]HS：=SPACE(F,T, 0,T,C)；
[0058]eNB對UE1造成的干擾信號可以表示為：
[0059]
[0060] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述多維干擾空間模型的構(gòu)建方 法包括： 選取若干個(gè)干擾信號的特征參數(shù)CP，包括無線信號的頻率F、時(shí)間T、對于觀測點(diǎn)空域 角度?、極化方向r、以及編碼方式c，并將參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立多維坐標(biāo)系，對于坐標(biāo)系 的各個(gè)坐標(biāo)軸，分別根據(jù)各個(gè)干擾特征參數(shù)的分辨率Ac/J確定對應(yīng)坐標(biāo)軸的單位量，基于 坐標(biāo)系建立多維特征參數(shù)的空間模型，定義為干擾空間：HS1= SPACE (CP i，CP2-CPn)，在此 干擾空間中的任意一個(gè)矢量歹由坐標(biāo)進(jìn)行表示： F H CPy O5n) eHS" 其中CP1為矢量f在干擾空間中某一維度的坐標(biāo)，是對于特征參量CP1的具體取值，對 于單模的干擾信號，在干擾空間中表示為一個(gè)單一矢量： Vx = ； 對于多模的干擾信號，即干擾信號的一個(gè)或者數(shù)個(gè)特征參數(shù)表現(xiàn)為具有多值特性，在 干擾空間中使用干擾特征矢量的集合表示： K十u|倉=】，…《}。2. 如權(quán)利要求1所述的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述在選取的若 干個(gè)干擾信號特征參數(shù)之前需要確定干擾信號和參照信號在無線信號領(lǐng)域上的物理參數(shù)， 包括無線信號的頻率F、時(shí)間T、對于觀測點(diǎn)空域角度?、極化方向r、以及編碼方式C; 用特征參數(shù)作為坐標(biāo)軸建立空間坐標(biāo)系，定義的干擾空間為： HS1= space(f,t, 0, r,c)； 干擾空間中的任意一個(gè)矢量f由干擾特征空間中的坐標(biāo)進(jìn)行表示： 其中的f，t，0，Y，c分別是對應(yīng)于各個(gè)維度的坐標(biāo)值。3. 如權(quán)利要求1所述的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，其特征在于，對于單模的干擾 信號，在干擾空間中表不為一個(gè)單一矢量： 灣=(./乂久7,〇; 其中的f，t，0，Y，c分別是對應(yīng)于各個(gè)維度的坐標(biāo)值。4. 如權(quán)利要求1所述的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，其特征在于，干擾信號為多模 信號，即干擾信號的一個(gè)或者數(shù)個(gè)特征參數(shù)表現(xiàn)為具有多值特性，在干擾空間中使用干擾 特征矢量的集合表示： 在干擾空間中是個(gè)矢量集合，代表的是一個(gè)滿足一定區(qū)間約束條件的子空間區(qū)域。5. 如權(quán)利要求1所述的多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述基于特征參 數(shù)坐標(biāo)系建立的多維干擾空間模型之后，形成的空間矢量是對無線信號物理特征的數(shù)學(xué)表 示形式。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多維干擾空間模型的構(gòu)建方法，首先選取若干個(gè)干擾信號的特征參數(shù)CP，并作為坐標(biāo)軸建立多維坐標(biāo)系，對于坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸，分別根據(jù)對應(yīng)干擾特征參數(shù)的分辨率確定坐標(biāo)軸的單位量；其次利用數(shù)學(xué)空間概念，基于坐標(biāo)系建立多維的空間模型，稱為干擾特征空間，定義為HSI；HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)。本發(fā)明通過構(gòu)建的干擾空間模型，利用矢量表示和運(yùn)算，可以支持無線通信系統(tǒng)干擾信號的分析、表示、與具體運(yùn)算，從而為系統(tǒng)對干擾信號的判定、分析和管理形成數(shù)學(xué)依據(jù)；在干擾空間模型支撐的基礎(chǔ)上，可以通過數(shù)學(xué)的方法為系統(tǒng)進(jìn)行干擾管理技術(shù)提供指導(dǎo)和幫助。
【IPC分類】H04B17/00, H04W24/06
【公開號】CN105050130
【申請?zhí)枴緾N201510274636
【發(fā)明人】劉勤, 楊倩, 黃鵬宇, 劉偉, 李釗, 李建東
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月26日