[发明专利]一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法

说明书

本发明公开了一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，包括以下步骤：一、初始化无线参数信息；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；二、初始化飞蜂窝基站到飞蜂窝接收机的发射功率值；三、建立飞蜂窝网络下行链路信号接收模型；四、初始化预编码矩阵V_i和干扰抑制矩阵U_i；五、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；六、评估信道质量与发送信号速率大小；七、计算并更新飞蜂窝基站发射功率，八、计算并更新预编码矩阵V_i和干扰抑制矩阵U_i；九、重复步骤五，继续迭代计算，直到收敛。本发明综合考量信道因素和信号向量发射速率，给出了一种新的下行动态功率控制方法。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种基于飞蜂窝下行链路发射功率分配的部分反馈干扰对齐优化方法。

背景技术

近来研究表明，室内场所用户业务占据了移动业务70％的语音话务量和数据流量，从目前的网络运营经验来看移动用户有60％的时间都在企业及家庭等室内环境。在高楼密集的现代社会，无线信号对建筑物、墙体、美观装饰品的穿透能力差，导致空间损耗和传输损耗较大，宏基站对室内覆盖的效果不佳。而随着云技术、大数据业务需求的爆发式增加，室内用户迫切需要通信覆盖环境得到改善，也对无线通信系统容量与数据传输速率提出了更高的要求。

飞蜂窝(Femtocell)体积小、成本低、方便实用，作为室内覆盖的一种新选择，逐渐受到许多业界人士的关注。飞蜂窝基于和宏蜂窝相同的无线通信标准，在简单室内环境下能够保障室内覆盖质量和一定的传输速率。但随着飞蜂窝网络规模的扩大和用户数量、业务需求的日益增长，多用户飞蜂窝基站的部署会引入严重的干扰，影响系统容量。干扰对齐技术可以有效的消除系统中的干扰，但干扰对齐的实现需要收发端掌握全部的信道信息，Razavi S M与Ratnarajah T 2013年发表在IET Communications的论文《Interferencealignment in K-user multiple-input–multiple-output interference channels withpartially coordinated receivers》表明当实际的信道信息不完整时(即部分反馈条件下)，干扰对齐依然可行。这一研究成果使得利用部分反馈干扰对齐技术解决飞蜂窝网络中的干扰问题具有重要意义。但上述研究没有充分利用系统总功率，算法本身也有较高的复杂度。中国专利文献CN 104540209A公开了一种多用户系统干扰对齐算法的功率分配方法，该方法通过发射端发送数据流数量动态分配功率实现干扰对齐优化，该方法可以提升系统传输速率但没有综合考虑信道因素和信号向量发射速率对功率分配的影响。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种综合考量信道因素和信号向量发射速率，给出一种新的下行动态功率控制方法，实现了对飞蜂窝网络干扰对齐的有效优化方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，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、邻区等无线参数信息；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接收机的发射功率值，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：P_av＝P/K；

第三步：建立飞蜂窝网络下行链路信号接收模型；