[发明专利]消除干扰的预编码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，具体而言，涉及一种消除干扰的预编码方法和一种消除干扰的预编码系统。

背景技术

在复杂网络中，宏基站和微基站组成的双层网络已成为前景最好的频谱共享网络架构。在同信道模式下，低功率微基站凭借其高频谱效率、高室内覆盖率、高网络性能以及节能等优势成为未来室内通信的主流。然而双层网络的系统性能受到同层网络干扰和跨层网络干扰的严重影响。现有的技术如部分频率复用、分时复用等效率不高。多输入多输出(MIMO)系统因为其潜在的容量增长能力备受关注。如果我们在发射端和接收端均使用多个天线，并且设计一个合适的预编码矩阵，信道干扰就可以在发射端提前消除，从而实现在不增加传输功率的情况下增强信道传输能力和性能。预编码技术利用接收端反馈的信道统计/量化信息，在发送端通过与编码方式，对每个天线功率进行最优分配，抑制天线与小区间干扰，提高信道容量。基于MIMO的多点协作传输接收技术是一种小区内干扰消除的有效技术。对于联合处理的多点协作传输接收技术(CoMP-JP)，编码能够达到理论上最好性能，然而由于其非线性特点，带来了巨大的计算负担。像块对角化编码(BD)等线性预编码方案复杂度相对较低，因此在更适合实际应用。BD预编码通过迫零来消除小区间干扰，将多用户MIMO下行信道分解为若干平行的单用户信道。

现有方案中大多更关注宏基站的干扰消除，然而随着LTE技术的成熟以及用户群的增长，在4G系统中广泛使用的微基站间的干扰需要引起更多的重视。同时，块对角化(BD)预编码方案在现有的蜂窝系统中应用的较为广泛，但是由于BD算法计算过程中有2次SVD(奇异值分解)运算，使运算复杂度较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，如何提高预编码方案的运算速度，并降低预编码方案中的运算复杂度。

为此目的，本发明提出了一种消除干扰的预编码方法，包括：。S1，检测多个微基站对宏基站的多个用户中每个用户的干扰值，将所述多个微基站中对所述多个用户中任一用户的干扰值大于预设值的若干个微基站进行聚类，以形成微基站群；S2，通过迫零信道反转变换和QR分解消除所述微基站群中的用户间干扰；S3，通过格基规约变换和迫零信道反转变换消除所述微基站群中的用户内干扰。

优选地，所述步骤S2包括：S21，对所述微基站群和所述多个用户中任一用户的组合信道矩阵进行迫零信道反转变换，得到所述组合信道矩阵的伪逆矩阵；S22，对所述伪逆矩阵的子矩阵进行QR分解，以确定所述微基站群中任一微基站的用户的有效信道矩阵。

优选地，所述步骤S3包括：S31，对所述有效信道矩阵的共轭转置矩阵进行格基规约变换；S32，对变换得到的矩阵进行迫零信道反转变换，以得到预编码矩阵。

优选地，在所述步骤S1还包括：在对所述多个用户进行干扰对齐时，将所述微基站群中的预设数目的天线设置为待激活状态，以消除所述微基站群与所述宏基站之间的跨层干扰。

优选地，所述步骤S1包括：根据所述微基站群中天线的状态生成天线选择矩阵，将所述微基站群中任一用户的接收信号矩阵与所述天线选择矩阵相乘，以计算所述微基站群中任一用户的预编码矩阵。

本发明还提出了一种消除干扰的预编码系统，包括：检测单元，用于检测多个微基站对宏基站的多个用户中每个用户的干扰值；聚类单元，用于将所述多个微基站中对所述多个用户中任一用户的干扰值大于预设值的若干个微基站进行聚类，以形成微基站群；计算单元，用于通过迫零信道反转变换和QR分解消除所述微基站群中的用户间干扰，通过格基规约变换和迫零信道反转变换消除所述微基站群中的用户内干扰。

优选地，所述计算单元用于对所述微基站群和所述多个用户中任一用户的组合信道矩阵进行迫零信道反转变换，得到所述组合信道矩阵的伪逆矩阵，以及对所述伪逆矩阵的子矩阵进行QR分解，以确定所述微基站群中任一微基站的用户的有效信道矩阵。

优选地，所述计算单元还用于对所述有效信道矩阵的共轭转置矩阵进行格基规约变换，以及对变换得到的矩阵进行迫零信道反转变换，以得到预编码矩阵。

优选地，还包括：状态设置单元，用于在对所述多个用户进行干扰对齐时，将所述微基站群中的预设数目的天线设置为待激活状态，以消除所述微基站群与所述宏基站之间的跨层干扰。

优选地，所述计算单元还用于根据所述微基站群中天线的状态生成天线选择矩阵，将所述微基站群中任一用户的接收信号矩阵与所述天线选择矩阵相乘，以计算所述微基站群中任一用户的预编码矩阵。