CN106358204A - 一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法，该方法在现有的异构网络框架的背景下，考虑向后兼容性，保留半双工微基站，并引进全双工小基站，通过全双工小区间干扰协调(FDICIC)进行资源块划分来规避蜂窝间的干扰，并通过用户匹配，最优功率分配，资源块复用用户匹配来最大化整个***的吞吐量。本发明在不打破原有框架的前提下，引进全双工技术，通过可行的分配方案，最大化了整个***的吞吐量。

Description

一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调(Full-duplex Inter Cell Interference Coordination，FDICIC)方法。

背景技术

随着智能设备的普及，频谱资源的紧缺，如何提高频谱效率(Spectrumefficiency，SE)成为了第五代移动通信(The fifth generation mobile communication，5G)的核心挑战。与传统的半双工(Half-duplex，HD)技术相比，全双工(Full-duplex，FD)技术可以在不额外增加过多硬件开销的情况下，实现用户和基站在相同的频带上同时传输和接收信号，理论上可以潜在地双倍频谱效率，这引起了学术界和工业界的广泛关注。全双工技术付诸应用的关键挑战是消除自干扰(Self-interference，SI)。在现有的工业技术中，模拟取消(Analogue cancellation，AC)、数字取消(Digital cancellation，DC)、传输取消(Propagation cancellation，PC)等三种技术已经能使自干扰降低到噪声水平，这使得全双工技术的应用成为可能。

现有的技术主要集中解决单蜂窝网络中全双工通信技术如何应用的问题，而如何应用全双工通信到多层蜂窝网络中还是个待解决的问题，不仅要解决蜂窝间的干扰问题，还要满足国际化标准组织第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)规定的法规约束，应用全双工技术到现有的异构网络(Heterogeneous network，HetNet)中，需要进行频谱效率和干扰协调的折中。在现有的异构网络中，为了提高小区边缘用户的用户体验，除了位于小区中心的宏基站(Macro base station，MBS)以外，在小区的边缘布置了微基站(Pico base station，PBS)以提高小区边缘用户的利用率。为了平衡网络负载，更多的将宏蜂窝的拥塞转移给微蜂窝，所以增加接收信干噪比偏置(Signal toInterference and Noise Ratio，SINR Bias)来进行微小区覆盖范围扩展(Cell rangeexpansion，CRE)，更好的达到网络公平性。

与现有的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术不同，全双工技术可以实现同一时刻在同一频率实现信号的发射和接收。在单蜂窝(Single cell)***内部，上行通信链路(Uplink，UL)和下行通信链路(Downlink，DL)会分别遭受残留自干扰(Residual Self-interference，RSI)和同信道干扰(Co-channelinterference，CCI)。考虑多层蜂窝网络，应用全双工技术，在同频同时发射和接收信号，下行链路通信还会遭受强烈的上行链路干扰(Uplink to downlink interference，UDI)，如何在减少干扰和提高***吞吐率之间折中，需要提出新的小区间干扰协调方案。

在现有的4G异构网络中，进行了时间和频率的划分，***给需要进行传输的用户分配资源块(Resource block，RB)。每一个资源块由180kHz带宽和0.5ms时隙组成。为了平衡宏蜂窝和微蜂窝之间的负载，进行了微小区覆盖范围扩展，处于小区覆盖范围扩展的用户更容易遭受宏蜂窝带来的同频干扰，所以引用了增强的小区间干扰协调(enhancedInter Cell Interference Coordination，eICIC)，增强的小区间干扰协调可以在时域上进行干扰协调，对于处于小区覆盖范围扩展内的易受干扰用户，宏基站配置专有的几乎空白子帧(Almost Blank Subframe，ABS)来进行调度。几乎空白子帧上面主要解决控制信道的干扰问题，几乎空白子帧让干扰源在这些子帧上不发射信号，使小区覆盖范围扩展内用户的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)不受到干扰，达到小区间干扰规避的效果。

现有的增强的小区间干扰协调方案是在时域上进行干扰规避，不过在几乎空白子帧上不能进行宏蜂窝用户的调度限制了宏蜂窝的***吞吐量，为了最大限度的利用频谱资源，引入了更加增强的小区间干扰协调(Further enhanced Inter Cell InterferenceCoordination，FeICIC)方案。在更加增强的小区间干扰协调方案中，几乎空白子帧不是仅包含一些必要信号的几乎是空白的子帧，而是以降低功率(Reduced power，RP)传输的子帧。在降低功率传输的几乎空白子帧上面(Reduced power Almost Blank Subframe，RPABS)，不仅易受干扰的小区覆盖扩展用户能实现调度，而且宏蜂窝用户也可以利用空余的几乎空白子帧来进行调度，来达到所有用户的体验质量(Quality of Service，QoS)。

然而，现有的频分双工(Frequency Division Duplexing，FDD)和时分双工(TimeDivision Duplexing，TDD)都是牺牲频率或者时间资源来对抗干扰的。全双工通信技术，在频带资源越来越紧缺的状况下，具有潜在的应用前景。

发明内容

基于上述，本发明提供了一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法，能够最大化***的吞吐量。

一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法，包括如下步骤：

(1)确定小区内每个用户的类型并为每个用户选择服务基站；对于任一用户，若其服务基站为宏基站或半双工微基站，则该用户按半双工模式即最大功率传输与其服务基站进行通讯；

(2)对于小区内的任一全双工小基站，对其所服务的用户进行上下行匹配，匹配上的用户对按全双工模式与该全双工微基站进行通讯，未匹配的用户则按半双工模式与该全双工小基站进行通讯；

(3)对小区内所有用户进行资源块(即频率)分配；

(4)对于按半双工模式进行通讯的用户，采用蜂窝异构网络现有功率分配方案对其进行功率分配；对于按全双工模式进行通讯的用户，采用二维搜索的方法对其进行功率分配；

(5)通过用户匹配的方法使小区内其他用户复用宏基站用户的资源块。

所述步骤(1)中对于小区内的任一用户i：

若RSRP_i,PBS≥RSRP_i,MBS且则用户i为微蜂窝半双工用户，选取小区内与RSRP_i,PBS对应的半双工微基站为用户i的服务基站；

若RSRP_i,SBS≥RSRP_i,MBS且则用户i为小蜂窝全双工用户，选取小区内与RSRP_i,SBS对应的全双工小基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为宏基站用户，选取小区内的宏基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为小蜂窝全双工范围扩展用户，选取小区内与RSRP_i,SBS对应的全双工小基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为微蜂窝半双工范围扩展用户，选取小区内与RSRP_i,PBS对应的半双工微基站为用户i的服务基站；

其中：RSRP_i,PBS为用户i接收到小区内半双工微基站的最大信号功率，RSRP_i,MBS为用户i接收到小区内宏基站的信号功率，RSRP_i,SBS为用户i接收到小区内全双工小基站的最大信号功率，和分别为预设的对应全双工和半双工的小区范围扩展值。

所述步骤(2)中利用匈牙利算法对全双工小基站所服务的用户进行上下行匹配，使该全双工小基站所服务的用户按最大功率进行传输，对于其中任一对匹配的上行用户i和下行用户j则满足以下关系：

$(i,j)=\arg \underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_U,j\∈{\mathrm{\φ}}_D}{\max }({\mathrm{SINR}}_i^M+{\mathrm{SINR}}_j^M)$

其中：为上行用户i在最大功率传输下的信干噪比，为下行用户j在最大功率传输下的信干噪比，φ_U为该全双工小基站所服务的上行用户集合，φ_D为该全双工小基站所服务的下行用户集合。

所述步骤(3)中在每个时隙分两轮对小区内所有用户进行资源块分配，第一轮以确保满足每个用户的QoS(Quality of Service，服务质量要求)为原则进行资源块分配；第二次将剩余的资源块分配给小区内信干噪比最大的用户。

所述步骤(4)中对于采用全双工模式进行通讯的任一对匹配用户，这对匹配用户包括上行用户i和下行用户j，使其分别按以下五组上下行功率进行通讯，将对应传输速率最大的一组上下行功率分配给这对匹配用户并以此进行通讯；

$(P_{MAX}^U,P_1),(P_{MAX}^U,P_2),(P_3,P_{MAX}^D),(P_4,P_{MAX}^D),(P_{MAX}^U,P_{MAX}^D)$

$\left\{\begin{array}{c}{P}_1=\frac{(P_{MAX}^U{h}_{i,j}+N_0)B_{\min }^D}{h_j^D}\\ P_2=\frac{(P_{MAX}^U{h}_i^U-B_{\min }^D{N}_0)}{B_{\min }^U\mathrm{\η}}\\ P_3=\frac{(P_{MAX}^D{h}_j^D-B_{\min }^D{N}_0)}{B_{\min }^D{h}_{i,j}}\\ P_4=\frac{(P_{MAX}^D\mathrm{\η}+N_0)B_{\min }^U}{h_i^U}\end{array}\right.$

其中：h_i,j为上行用户i与下行用户j之间的信道增益，N₀为白噪声常数，为下行用户j的QoS(以带宽大小计量)，为上行用户i的QoS，为上行用户i与其服务基站的信道增益，为下行用户j与其服务基站的信道增益，η为自干扰取消增益常数，为上行用户i的最大传输功率，为下行用户j的最大传输功率。

所述步骤(5)中利用匈牙利算法使其他用户与宏基站用户进行匹配，对于任一对匹配的用户i和宏基站用户h则满足以下关系，进而使用户i以功率复用宏基站用户h的资源块，

$(i,h)=\arg \underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_I,j\∈{\mathrm{\φ}}_H}{\max }({\mathrm{SINR}}_i^M+{\mathrm{SINR}}_h^M)$

其中：为用户i在最大功率传输下的信干噪比，为宏基站用户h在最大功率传输下的信干噪比，φ_I为小区内除宏基站用户外的其他所有用户集合，φ_H为小区内的宏基站用户集合，N₀为白噪声常数，h_i,h为用户i与宏基站用户h之间的信道增益。

本发明在现有的异构网络框架的背景下，考虑向后兼容性，保留半双工微基站，并引进全双工小基站，通过全双工小区间干扰协调(FDICIC)进行资源块划分来规避蜂窝间的干扰，并通过用户匹配，最优功率分配，资源块复用用户匹配来最大化整个***的吞吐量。本发明在不打破原有框架的前提下，引进全双工技术，通过可行的分配方案，最大化了整个***的吞吐量。

附图说明

图1为本发明蜂窝异构网络的***模型示意图。

图2为本发明全双工小区间干扰协调方法的步骤流程示意图。

图3为本发明用户服务基站选择步骤的流程示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本实施例的蜂窝异构网络下的引入全双工通信的技术场景如下：宏蜂窝小区半径R_MBS＝1732m；一个宏蜂窝内部署有20个正在通信的宏蜂窝用户，10个上行用户和10个下行用户，以及4个不重叠的小蜂窝、2个半双工微蜂窝和2个全双工小蜂窝。小蜂窝覆盖半径R_SBS＝500m，每个半双工微蜂窝有5个用户，每个全双工小蜂窝有10个用户，5个上行用户5个下行用户。则该蜂窝异构网络中小基站总数为4个；宏蜂窝通信链路的路径损失为128.1+37.6log10(d[km])，阴影衰落的均值为0、方差为10dB；小蜂窝通信链路的路径损失为140.7+36.7log10(d[km])，阴影衰落的均值为0、方差为20dB；

如图1所示，宏基站坐落于坐标原点，2个全双工小基站和2个半双工微基站均匀地分布在宏基站四周。现存的异构网络中，有三种类型的用户，宏小区用户(Macro user)、微蜂窝半双工用户(Pico cell HD user)、微蜂窝范围扩展半双工用户(CRE HD user)。引入了全双工小基站之后，增加了两种类型的用户，小蜂窝全双工用户(Small cell FD user)和小蜂窝范围扩展全双工用户(CRE FD user)。只有小蜂窝全双工用户和小蜂窝范围扩展全双工用户才能使用全双工模式进行信号传输，剩余三种类型用户只能使用半双工模式传输。

如图2所示，针对上述蜂窝异构网络下，本发明全双工小区间干扰协调方法，具体包括如下步骤：

一、用户服务基站选择

***初始化之后，为了将全双工技术应用于现有的异构网络中，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)首先进行用户的服务基站选择，如图3所示。用户根据接收到的参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)大小来选择基站。

若RSRP_i,PBS≥RSRP_i,MBS且则此用户为微蜂窝半双工用户。

若RSRP_i,SBS≥RSRP_i,MBS且则此用户为小蜂窝全双工用户。

剩余三种类型用户根据下式选择：

${\mathrm{RSRP}}_i=\arg max({\mathrm{RSRP}}_{i,MBS},{\mathrm{RSRP}}_{i,SBS}+{\mathrm{\Δ}}_{{\mathrm{CRE}}_{FD}},{\mathrm{RSRP}}_{i,PBS}+{\mathrm{\Δ}}_{{\mathrm{CRE}}_{HD}})$

若RSRP_i＝RSRP_MBS，则此用户为宏基站用户。

若则此用户为小蜂窝全双工范围扩展用户。

若则此用户为微蜂窝半双工范围扩展用户。

确定好用户类型之后，全双工小区间干扰协调第一步完成，接下来就行全双工蜂窝内用户匹配。

二、全双工蜂窝内用户匹配

用户选好服务基站后，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)第二步进行用户匹配。在用户匹配过程中，不考虑蜂窝间的干扰，只考虑蜂窝内的干扰，则上行用户和下行用户的数率可由下式表示：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_i^U=\underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_U}{\Σ}{N}_i{f}_0{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_i^U)\\ R_j^D=\underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_D}{\Σ}{N}_j{f}_0{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_j^D)\end{array}\right.$

为了得到最大的上行和下行数率，则需要找到最大的上下行信干噪比，则需要进行用户匹配。

上下行用户的信干噪比可由下式表示：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{SINR}}_U=\frac{p_I^U{h}_I^U}{N_0^U+p_J^D\mathrm{\η}}\\ {\mathrm{SINR}}_D=\frac{p_J^D{h}_J^D}{N_0^D+p_I^U{h}_{i,j}}\end{array}\right.$

在用户匹配的过程中，上下行用户均用最大功率传输。

则用户匹配问题可以由下式表征：

$(i,j)=\arg \underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_U,j\∈{\mathrm{\φ}}_D}{\max }({\mathrm{SINR}}_i^M+{\mathrm{SINR}}_j^M)$

利用匈牙利算法，可得到最优的用户匹配。

三、资源块分配

用户匹配完成后，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)进行资源块的划分和分配。

第一轮分配，根据每个时隙所有用户的信干噪比阈值，优先满足各个用户的服务质量。具体过程为在每个时隙，选择信道最为良好的用户分配一个资源块，已经分配了资源块达到服务质量之后在第一轮资源块分配中不会再被分配，直到第一轮资源块分配结束，这样所有的用户都达到了服务质量。

第一轮分配结束后，由于微蜂窝半双工用户和宏用户距离较远，产生的干扰可以当作噪声处理，这样宏用户和微蜂窝半双工用户复用同一类型资源块，即宏资源块(MacroRBs)数目为N₁；分配给小蜂窝全双工用户使用的资源块为全双工资源块(FD RBs)数目为N₂；分配给小蜂窝全双工覆盖范围扩展的用户使用的资源块为全双工覆盖范围扩展资源块(CRE FD RBs)数目为N₃；分配给微蜂窝半双工用户使用的资源块为半双工覆盖范围扩展资源块(CRE FD RBs)数目为N₄；总的资源块数量为N，在现存异构网络中，N＝100且总带宽B＝20MHz。则剩余资源块数目N₀＝N-N₁-N₂-N₃-N₄。

第二轮进行剩余资源块的分配，在每个时隙，对每一个资源块，分配给信干噪比最好的用户，用以最大化***的吞吐量，直至所有资源块分配完毕。分配过程可由下式表征：

$k*=\arg \underset{k\∈N_0}{\max }({\mathrm{\ΔR}}_{1,k},{\mathrm{\ΔR}}_{2,k}{\mathrm{\ΔR}}_{3,k})$

由于全双工技术的引用，资源块倾向于都分配给了全双工用户，导致了***的网络不公平性，网络公平性准则可由下式度量：

$J(R_1,R_2,R_3)=\frac{{\left(\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}\frac{R_i}{m_i}\right)}^2}{3\·\left(\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}{\left(\frac{R_i}{m_i}\right)}^2\right)}$

为了增加网络的公平性，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)调度宏用户复用全双工用户资源块，为了避免干扰，宏小区半双工用户在复用的资源块上以降低功率传输。

全双工和半双工覆盖范围扩展里面的用户都容易受到宏用户的蜂窝间干扰，则分配独有的资源块传输。则***总功率可由下式表征：

R_total＝R_Macro+R_FD+R_CRE+R_reuse

现有技术已经解决了宏用户和覆盖范围扩展内用户的功率分配问题，则全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)主要解决小蜂窝全双工用户和复用全双工资源块的宏用户功率分配问题。

四、全双工用户功率分配

全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)未应用之前，对于一个小蜂窝全双工下行用户来说，信干噪比为：

${\mathrm{SINR}}_D=\frac{p_I^D{h}_I^D}{N_0^D+p_I^U{h}_I+\underset{a\∈MBS}{\Σ}{p}_a{h}_a+\underset{b\∈PBS}{\Σ}{p}_b{h}_b+\underset{c\∈SBS}{\Σ}{p}_c{h}_c}$

该下行用户同时受到同信道干扰，宏用户干扰，相邻全双工小蜂窝干扰和相邻半双工微蜂窝干扰。

应用全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)，进行了资源块的划分，对于一个小蜂窝全双工下行用户来说，信干噪比简化为：

${\mathrm{SINR}}_D=\frac{p_I^D{h}_1^D}{N_0^D+p_I^U{h}_I+\underset{c\∈SBS}{\Σ}{p}_c{h}_c}$

该下行用户只受到同信道干扰和相邻小蜂窝全双工用户干扰，规避了宏用户干扰和相邻微蜂窝半双工用户干扰。由于***的复杂性，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)把相邻小蜂窝全双工用户干扰当作常数处理，则小蜂窝全双工用户的上下行速率可表示为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_k^U=lo{g}_2(1+\frac{p_k^U{h}_k^U}{N_0^U+p_k^D\mathrm{\η}+C_2})\\ R_k^D=lo{g}_2(1+\frac{p_k^D{h}_k^D}{N_0^D+p_k^U{h}_I+C_1})\end{array}\right.$

由于资源块划分技术的引用，每一个资源块已经分配到了每一个用户，对于小蜂窝全双工用户而言，在每一个资源块上，只需要进行上行功率和下行功率的分配，根据参考文献，最优功率分配必在以下几组功率对中产生：

$(P_{MAX}^U,P_1),(P_{MAX}^U,P_2),(P_2,P_{MAX}^D),(P_4,P_{MAX}^D),(P_{MAX}^U,P_{MAX}^D)$

从中选取能最大化速率的值，其中：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_1=\frac{(P_{MAX}^U{h}_{i,j}+N_0)B_{\min }^D}{h_j^D}\\ P_2=\frac{(P_{MAX}^U{h}_i^U-B_{\min }^U{N}_0)}{B_{\min }^U\mathrm{\η}}\\ P_3=\frac{(P_{MAX}^D{h}_j^D-B_{{\min }^D}{N}_0)}{B_{\min }^D{h}_{i,j}}\\ P_4=\frac{(P_{MAX}^D\mathrm{\η}+N_0)B_{\min }^U}{h_i^U}\end{array}\right.$

通过最优的功率分配，小蜂窝全双工***达到了最大的吞吐量，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)最后进行复用资源块用户的匹配。

五、复用资源块用户匹配

不同复用资源块的半双工和全双工用户之间的干扰不同，全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)进行复用资源块用户匹配来使小区间干扰降到最低，以达到最大的复用吞吐量。为了降低对小蜂窝全双工用户的干扰，复用资源块宏用户必须以降低功率传输，即由于半双工用户的数率对于功率是单调递增的，则复用资源块的宏用户最大发射功率可由下式表示：

$p_{i,j}^r=\min (\frac{N_0}{h_{i,j}},P_{MAX})$

当发射功率确定之后，为了最大化复用数率，需要进行复用资源块用户匹配，可用匈牙利算法实现。

最大化复用数率之后，整个***的各个模块均达到了最大吞吐量。全双工小区间干扰协调计划(FDICIC)的引用，让全双工技术应用与现有的异构网络中，增大了整个***的吞吐量。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种蜂窝异构网络下的全双工小区间干扰协调方法，包括如下步骤：

(1)确定小区内每个用户的类型并为每个用户选择服务基站；对于任一用户，若其服务基站为宏基站或半双工微基站，则该用户按半双工模式即最大功率传输与其服务基站进行通讯；

(2)对于小区内的任一全双工小基站，对其所服务的用户进行上下行匹配，匹配上的用户对按全双工模式与该全双工微基站进行通讯，未匹配的用户则按半双工模式与该全双工小基站进行通讯；

(3)对小区内所有用户进行资源块分配；

(4)对于按半双工模式进行通讯的用户，采用蜂窝异构网络现有功率分配方案对其进行功率分配；对于按全双工模式进行通讯的用户，采用二维搜索的方法对其进行功率分配；

(5)通过用户匹配的方法使小区内其他用户复用宏基站用户的资源块。

2.根据权利要求1所述的全双工小区间干扰协调方法，其特征在于：所述步骤(1)中对于小区内的任一用户i：

若RSRP_i,PBS≥RSRP_i,MBS且则用户i为微蜂窝半双工用户，选取小区内与RSRP_i,PBS对应的半双工微基站为用户i的服务基站；

若RSRP_i,SBS≥RSRP_i,MBS且则用户i为小蜂窝全双工用户，选取小区内与RSRP_i,SBS对应的全双工小基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为宏基站用户，选取小区内的宏基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为小蜂窝全双工范围扩展用户，选取小区内与RSRP_i,SBS对应的全双工小基站为用户i的服务基站；

若且则用户i为微蜂窝半双工范围扩展用户，选取小区内与RSRP_i,PBS对应的半双工微基站为用户i的服务基站；

其中：RSRP_i,PBS为用户i接收到小区内半双工微基站的最大信号功率，RSRP_i,MBS为用户i接收到小区内宏基站的信号功率，RSRP_i,SBS为用户i接收到小区内全双工小基站的最大信号功率，和分别为预设的对应全双工和半双工的小区范围扩展值。

3.根据权利要求1所述的全双工小区间干扰协调方法，其特征在于：所述步骤(2)中利用匈牙利算法对全双工小基站所服务的用户进行上下行匹配，使该全双工小基站所服务的用户按最大功率进行传输，对于其中任一对匹配的上行用户i和下行用户j则满足以下关系：

$(i,j)=\arg \underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_U,j\∈{\mathrm{\φ}}_D}{\max }({\mathrm{SINR}}_i^M+{\mathrm{SINR}}_j^M)$

其中：为上行用户i在最大功率传输下的信干噪比，为下行用户j在最大功率传输下的信干噪比，φ_U为该全双工小基站所服务的上行用户集合，φ_D为该全双工小基站所服务的下行用户集合。

4.根据权利要求1所述的全双工小区间干扰协调方法，其特征在于：所述步骤(3)中在每个时隙分两轮对小区内所有用户进行资源块分配，第一轮以确保满足每个用户的QoS为原则进行资源块分配；第二次将剩余的资源块分配给小区内信干噪比最大的用户。

5.根据权利要求1所述的全双工小区间干扰协调方法，其特征在于：所述步骤(4)中对于采用全双工模式进行通讯的任一对匹配用户，这对匹配用户包括上行用户i和下行用户j，使其分别按以下五组上下行功率进行通讯，将对应传输速率最大的一组上下行功率分配给这对匹配用户并以此进行通讯；

$(P_{MAX}^U,P_1),(P_{MAX}^U,P_2),(P_3,P_{MAX}^D),(P_4,P_{MAX}^D),(P_{MAX}^U,P_{MAX}^D)$

$\left\{\begin{array}{c}{P}_1=\frac{(P_{MAX}^U{h}_{i,j}+N_0)B_{\min }^D}{h_j^D}\\ P_2=\frac{(P_{MAX}^U{h}_i^U-B_{\min }^U{N}_0)}{B_{\min }^U\mathrm{\η}}\\ P_3=\frac{(P_{MAX}^D{h}_j^D-B_{\min }^D{N}_0)}{B_{\min }^D{h}_{i,j}}\\ P_4=\frac{(P_{MAX}^D\mathrm{\η}+N_0)B_{\min }^U}{h_i^U}\end{array}\right.$

其中：h_i,j为上行用户i与下行用户j之间的信道增益，N₀为白噪声常数，为下行用户j的QoS，为上行用户i的QoS，为上行用户i与其服务基站的信道增益，为下行用户j与其服务基站的信道增益，η为自干扰取消增益常数，为上行用户i的最大传输功率，为下行用户j的最大传输功率。

6.根据权利要求1所述的全双工小区间干扰协调方法，其特征在于：所述步骤(5)中利用匈牙利算法使其他用户与宏基站用户进行匹配，对于任一对匹配的用户i和宏基站用户h则满足以下关系，进而使用户i以功率复用宏基站用户h的资源块，

$(i,h)=\arg \underset{i\∈{\mathrm{\φ}}_I,j\∈{\mathrm{\φ}}_H}{max}({\mathrm{SINR}}_i^M+{\mathrm{SINR}}_h^M)$

其中：为用户i在最大功率传输下的信干噪比，为宏基站用户h在最大功率传输下的信干噪比，φ_I为小区内除宏基站用户外的其他所有用户集合，φ_H为小区内的宏基站用户集合，N₀为白噪声常数，h_i,h为用户i与宏基站用户h之间的信道增益。