[发明专利]联合IDMA与OVCDMA的小区同频组网系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种联合IDMA与OVCDMA的小区同频组网系统及方法，特别涉及蜂窝小区的同频组网技术，即小区间干扰消除方法和系统，属无线通信网络技术领域。

背景技术

蜂窝系统是无线移动通信最常见的组网结构，被广泛应用于第一代到第三代无线通信标准。在这种系统中，根据基站覆盖能力，整个无线服务区域被分成多个相连的小区域，每个小区由一个基站负责提供服务。理论上讲小区被构建为六边形可以使得覆盖整个服务区域的基站数目最少。这样系统的形状如同蜂窝，故称蜂窝系统。当然，在实际系统设计中，由于地理地貌、信号传播特征的差异，小区形状并不规则。

传统蜂窝系统设计需要在相邻小区间使用正交资源(如正交频谱)以防止相邻小区间的干扰，而在非相邻小区间进行资源(如频率)复用以提高系统的资源使用效率。使用相同复用资源的小区称为同频小区，他们之间会存在较为严重的干扰，即同频干扰，为了保证系统传输具有足够的可靠性，每个系统需要有一个针对同频干扰的上限，因此，同频小区在设计上需要具有足够的分隔距离，以保证占用相同资源的同频小区间的互干扰低于该门限值。

然而，随着移动通信系统的快速发展，系统所承载的业务量和用户数目都在大幅度增加，这对当前的移动通信标准提出了极大挑战。因为业务量和用户数目的增加，在有限的可用资源内，势必会缩小小区的覆盖半径，增加小区数目；但是小区覆盖半径的缩小又反过来影响到同频小区间的干扰，因此需要设法采用新的技术降低同频干扰，而降低同频干扰的有效途径之一就是增加同频小区间的距离，结果是又降低了每个小区所占用的资源。因此在缩小小区覆盖半径以提高系统容量与降低同频小区间干扰方面形成了尖锐的矛盾。在频谱资源日益稀缺的今天，为进一步提高频谱资源的有效利用，未来无线通信网络要求频谱复用率近似达到1，即要求所有小区工作在同一频段，实现同频组网，因此如何进行同频干扰消除，是当前业界所面临的主要问题。如在3GPP LTE中，已提出了3类减轻小区间干扰的方法，分别为：小区间干扰协调/躲避；小区间干扰随机化；小区间干扰消除。但是当前所采用的多址技术，如CDMA、TDMA和FDMA，频谱复用率仍然较低，这在一定程度上已经成为系统容量提高的瓶颈，因此有必要采用新的小区组网技术，以迎合未来移动通信发展的迫切需求。

基于当前多址技术在同频组网方面的弱势，业界也在积极寻找新的多址方式。本发明主要考虑两种：重叠编码调制多址技术(OvCDMA，Overlapped Code Division Multiple Access)和交织多址技术(IDMA，Interleave Division Multiple Access)。其中，重叠编码调制多址技术(OvCDMA)由发明人李道本等在专利：“一种编码复用与多址传输方法”(国际公布号：WO2008 098417)中提出，是一种码率可大于1的地址编码。其主要思想为：利用卷积码与抽头滤波，制造一定的符号间干扰，获得重叠的编码码字。码字的重叠一方面可提供时间分集增益，另一方面可获得频谱效率的提高，编码效率可大于1。这些特点都很好地迎合了目前无线移动通信系统对频谱效率和系统容量的发展需求。然而OvCDMA存在译码复杂度高的缺点，在目前可实现的译码复杂度条件下，码字个数并不是很多，这对实现大规模组网不利。交织多址技术(IDMA)由Li Ping等于2006年发表于IEEE trans.WirelessCommunication上的文献“Interleave Division Multiple Access”中提出，其核心思想是利用独立生成的交织器作为唯一的地址识别方式，使用码片级的交织方式，提高系统性能；在接收端，利用基于turbo迭代思想的简化多用户检测方法，复杂度仅与用户数呈线性关系，简化了接收器的复杂度。IDMA利用交织器作为多址资源，码资源丰富，而且译码方式相对简单，可作为大规模组网时小区间多址方案，但是IDMA不能够完全消除小区间干扰。

发明内容

本发明针对同频组网的蜂窝小区系统所存在的缺陷和不足，提出了一种联合IDMA与OvCDMA的小区同频组网系统及方法，目的是消除小区间干扰，实现小区同频组网。

本发明的技术方案如下：