[发明专利]一种基于功率动态分配的干扰利用方法、无线通信系统

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种基于功率动态分配的干扰利用方法、无线通信系统；发射机之间共享信道状态信息与数据信息，受干扰接收机对应的发射机根据该信息计算出最佳的功率分配因子，并构造出干扰利用信号；受干扰接收机对应的发射机根据最佳功率分配因子将发射功率动态地分配给干扰利用信号和期望信号，受干扰接收机对接收到的包含期望信号、干扰、和干扰利用信号的混合信号进行滤波，从中恢复出期望数据。本发明对受干扰通信对的发射功率进行最佳利用，通过产生强度适当的干扰利用信号，将受干扰接收机受到的干扰转化为期望信号，实现了对干扰能量的利用，能够显著改善受干扰接收机的频谱效率，可用于解决无线通信中的干扰问题。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于功率动态分配的干扰利用方法、无线通信系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：随着无线通信技术的发展，无线通信网络将包含多种类型的通信系统，并承载多样化的用户业务。随着网络结构的层次化、异构化，以及多种动态频谱共享技术的提出，干扰成为制约无线网络性能的关键因素之一。因此，干扰管理的重要性日益凸显。一直以来，人们通过资源分配，如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)等，或者信号处理的手段，如干扰对齐(IA)、迫零波束成形(ZFBF)通过对干扰的特征进行改变，实现对干扰对期望数据传输造成的负面效果的控制。目前，业内常用的技术是这样的：现有技术一：异构蜂窝网络中的动态干扰导向，在干扰导向(IS)的基础上，设计一种动态干扰导向(DIS)机制，利用信道状态信息和干扰携带的数据构造干扰导向信号，通过动态地确定导向信号的强度，将受干扰接收机观测到的干扰导向至最佳的方向上，在受害接收机处部分或完全消除干扰的影响，从而提高受干扰用户的频谱效率。现有技术二：一种动态干扰中和方法，在干扰中和(IN)的基础上，设计一种动态干扰中和(DIN)机制，通过动态地中和干扰的部分能量，平衡发射机用于干扰中和信号和期望信号传输的功率，改善用户的频谱效率。现有技术三：基于主用户干扰的能量采集，研究认知中继网络的吞吐量，对认知中继网络中受主用户干扰的次级用户的吞吐量进行分析，中继配备能量采集装置供能，可以协助次级用户在解码转发模式下将信息从次级用户发射机发送到次级用户接收机。上述技术以损失干扰通信对或受干扰通信对的通信质量为代价来抑制或消除干扰的影响，因此导致系统频谱效率降低。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的干扰管理方法仍然将干扰视为影响通信的消极因素，忽视了干扰可能包含有用的信息，或者通过某种手段可以将干扰携带的信息转换为有用信息的可能；并且，现有技术对干扰进行动态处理时，不能完全地消除干扰的影响。因此，现有的干扰管理方法为了消除干扰的负面影响，总是会付出相应的代价，例如技术一DIS与技术二DIN会造成期望信号传输的功率损失，采用上述技术需要受害接收机对应的发射机消耗部分功率用于发送导向信号或中和信号，从而降低发送期望信号的功率，并且，现有干扰管理方法可能残留部分干扰，使受害接收机处的频谱效率下降，导致通信系统中传输信息的有效性降低，限制了通信性能的改善。

解决上述技术问题的难度和意义：难度在于：如何以合理的代价最有效地将干扰携带的能量转化为期望信号，即如何合理地将发射功率分配给干扰利用信号和期望信号，使系统的通信性能最优。意义在于：通过合理地利用发射功率，产生强度适当的干扰利用信号，从干扰中恢复出期望信号，实现对干扰的能量的最佳利用，能够显著改善受干扰接收机的频谱效率，可用于解决无线通信中的干扰问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于功率动态分配的干扰利用方法、无线通信系统。

本发明是这样实现的，一种于功率动态分配的干扰利用方法，所述基于功率动态分配的干扰利用方法在发射机之间共享信道状态信息与数据信息，受干扰接收机对应的发射机根据共享信息计算最佳的功率分配因子，并且构造干扰利用信号；受干扰接收机对应的发射机根据最佳功率分配因子将发射功率动态地分配给干扰利用信号和期望信号，受干扰接收机对接收到的包含期望信号、干扰、和干扰利用信号的混合信号进行滤波，从中恢复出期望数据。