[发明专利]实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法

权利要求书

1.一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，包括基于不同天线配置参数下分别采用的信号对齐技术方案和无信号对齐技术方案，其特征在于，所述信号对齐技术方案包括：

上行阶段，首先采用信号对齐的技术手段对发送端进行预编码设计，然后对中继端进行线性预编码处理，

下行阶段，对接收端进行后处理的设计。

2.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述信号对齐技术方案中，上行阶段对发送端预编码采用信号对齐的技术设计包括以下步骤：

1)进行信号对齐，满足以下公式：

式中H_i,j为发送端i到中继j的信道矩阵，U_j为发送端i的线性预编码矩阵；

2)基于信号对齐要求，各天线配置参数与系统自由度需满足如下不等式：

3M-KN≥d

式中，M为用户端天线个数，K为中继节点的个数，N为中继节点的天线数,d为系统可达自由度。

3.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述信号对齐技术方案中，对中继端直接进行线性预编码处理，满足以下公式：

F_k＝I_N

式中，F_k为中继端的预编码设计，I_N为N×N的单位矩阵，k为中继的序列编号。

4.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述信号对齐技术方案中，下行阶段，对接收端进行后处理的设计，需满足以下公式：

V_i[G_i,0F₀,G_i,1F₁,...,G_i,K-1F_K-1]A＝0

(i,j,s,t)∈{(1,2,5,6),(2,3,5,6),(3,1,5,6),(4,5,2,3),(5,6,2,3,),(6,4,2,3)}

式中，V_i为第i个接收端的后处理矩阵，G_i,k为第i个中继至第k个接收端的信道矩阵，F_k,k＝0,1,…,K-1为第k个中继端的预编码设计。

5.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述无信号对齐技术方案中，上行阶段，对发送端直接进行预编码处理，需满足下式：

U_j＝I_M,j＝1,2,3,4,5,6.

I_M为M×M的单位矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述无信号对齐技术方案中，下行阶段，对接收端直接进行后处理，需满足下式：

V_j＝I_M,j＝1,2,3,4,5,6.

V_j为第j个接收端的后处理矩阵。

7.根据权利要求1所述的一种实现环形多中继MIMO干扰信道模型可达自由度的方法，其特征在于，所述无信号对齐技术方案中，对中继端进行预编码设计，对给定的欲实现自由度与天线配置参数及中继节点个数之间需满足下列关系：

KN²>24d²。