[发明专利]一种消除多用户干扰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是一种消除多用户干扰的方法。 

背景技术

多输入多输出(MIMO，Multi-Input Multi-Output)技术在发送端和接收端分别使用多根发射天线和多根接收天线，通过多根天线发送信号以及多根天线接收信号，改善了用户的服务质量。 

MIMO技术的传输方案可以分为两类，其一是空间复用方案，该方案利用收发两端的多天线配置获得复用增益，从而提高了系统的有效性；其二是空间分集方案，该方案利用收发两端的多天线配置来对抗信道衰落，增加了接收信号的信噪比(SNR,Signal to Noise Ratio)，获得了分集增益，从而提高了数据传输的可靠性。研究较多的空间分集方案包括空时格型编码(STTC,Space Time Trellis Code)和空时分组编码(STBC，Space Time Block Code)，其中后者的总体性能较优，已进入实用化阶段。根据信号在传输过程中是否正交，STBC可分为正交空时分组码(OSTBC,Orthogonal Space Time Block Code)和准正交空时分组码(QOSTBC,Quasi-Orthogonal Space Time Block Code)。OSTBC和QOSTBC都获得了分集增益，但是都不能获得复用增益，较为理想的编码方案应该能同时获得两种增益，兼顾系统的可靠性和有效性。于是，后来有学者提出了完美空时分组码，其复用增益等于发送天线的个数，并且能实现全分集，即分集增益等于发送天线数量和接收天线数量的乘积。 

从系统中所支撑的用户数来划分，MIMO技术可分为单用户MIMO技术和多用户MIMO技术。单用户MIMO技术从MIMO技术诞生起便得到了学者们的广泛关注， 目前已经研究得比较成熟。相比单用户MIMO技术，多用户MIMO技术更加贴近实际的通信系统，是目前关于MIMO技术的研究主流。多用户MIMO技术面临的最大问题是各个用户之间不可以互相协作，这使得接收端出现严重的干扰，从而降低整个系统的可靠性，因此，干扰消除技术是多用户MIMO的关键技术之一。 

传统的干扰消除技术受到发送端天线数量和接收端天线数量的限制。近年来，学者们提出了空时编码及其预编码的方法来消除多用户干扰。已有的研究表明，在同步的多用户MIMO系统中，若每个用户都采用空时编码，通过合理地设计预编码矩阵，不但在接收端配置较少的天线就能消除多用户干扰，还可以获得空时编码而带来的分集增益。 

图1给出了采用空时编码及其预编码来消除多用户干扰的系统模型，4个发送端，每个发送端配置4根天线，1个接收端，配置4根天线。H₁、H₂、H₃和H₄分别表示发送端1、发送端2、发送端3、发送端4到接收端的信道矩阵。 

每个发送端采用4×4的准正交空时分组码，C、S、T和Z分别表示发送端1、发送端2、发送端3、发送端4的编码矩阵，每个编码矩阵包含4个独立的符号。以编码矩阵C为例，