[发明专利]一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法有效

专利信息
申请号: 201610041810.0 申请日: 2016-01-21
公开(公告)号: CN105722201B 公开(公告)日: 2018-11-16
发明(设计)人: 解志斌;鹿存东;李效龙;苏胤杰 申请(专利权)人: 江苏科技大学
主分类号: H04W52/24 分类号: H04W52/24;H04W52/26;H04W52/34
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 李晓静
地址: 212003*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 蜂窝 网络 干扰 对齐 优化 方法
【权利要求书】:

1.一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法,其特征在于,该方法基于飞蜂窝网络系统,所述飞蜂窝网络系统包含K个飞蜂窝基站和K个飞蜂窝用户,其中,每个飞蜂窝基站有M个天线,每个飞蜂窝用户有N个天线,优化方法包括以下步骤:

第一步:初始化信息交互,收集获取飞蜂窝网络基站归属、天线配置、频率、位置、邻区这些无线参数信息;收集各飞蜂窝基站与飞蜂窝用户间的无线空间信道状态信息;

第二步:初始化飞蜂窝基站到飞蜂窝用户的发射功率值,设定系统的发射总功率为P,在初始状态下分配各个飞蜂窝基站相同的发射功率:Pav=P/K;

第三步:建立飞蜂窝网络下行链路信号接收模型;

第四步:初始化预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui;设定每个飞蜂窝基站发送的数据向量的信息流数为d,初始化Vi和Ui使其具有如下形式:Vi:M×d,Ui:N×d;即:Vi是M×d维矩阵,Ui是N×d维矩阵;

第五步:进行干扰迭代计算,计算飞蜂窝用户干扰泄漏功率是否消除,如果干扰消除则结束,如果干扰继续则进入第六步;

第六步:评估信道质量与发送信号速率大小;

第七步:计算并更新飞蜂窝基站发射功率;

第八步:计算并更新预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui

第九步:重复步骤五,继续迭代计算,直到干扰消除。

2.根据权利要求1所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法,其特征在于:第三步中,所述信号接收模型中具有K用户的飞蜂窝网络中飞蜂窝用户i接收的信号向量为:

其中,Hij代表飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户i间的N×M信道参数矩阵,xj代表代表飞蜂窝基站j发送的信号矩阵;上述表达式中,Hiixi代表飞蜂窝用户i接收的来自飞蜂窝基站i的发射信号向量,即为期望信号;代表来自飞蜂窝基站i以外的其他K-1个基站的干扰信号;ni代表飞蜂窝用户i收到的均值为0、方差为σ2的加性高斯白噪声。

3.根据权利要求2所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法,其特征在于:第五步中,进行干扰迭代计算时首先进行干扰对齐计算:飞蜂窝基站对发送给每个飞蜂窝用户的信号向量进行预编码,在飞蜂窝用户端对接收的信号进行干扰抑制矩阵滤波,即可得到待检验接收信号;

然后检验对齐质量:干扰对齐的质量以飞蜂窝用户干扰泄漏的功率大小来衡量,飞蜂窝用户i的总干扰泄漏功率表示为:

其中:Tr[·]表示求矩阵的迹,

Qi代表飞蜂窝用户i的干扰协方差矩阵,Pj是飞蜂窝基站j的发射功率,di代表飞蜂窝用户i的自由度,Vj是飞蜂窝基站j对应的预编码矩阵,飞蜂窝用户i接收的信号通过干扰抑制矩阵Ui后如果不再产生干扰泄漏则干扰消除算法结束,否则继续第六步。

4.根据权利要求3所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法,其特征在于:第六步中评估信道质量与发送信号速率大小的具体步骤如下:使用信道矩阵的迹来衡量信道质量,飞蜂窝基站i到飞蜂窝用户i间的信道质量表示为:

系统各个飞蜂窝基站和飞蜂窝用户间的信道平均质量表示为:

飞蜂窝基站i发送信号向量的速率表示为:si

各个飞蜂窝基站发送信号向量速率的均值为

其中,Hii代表飞蜂窝基站i到飞蜂窝用户i间的N×M信道参数矩阵,Hjj代表飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户j间的N×M信道参数矩阵,tjj表示飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户j间的信道质量。

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