[发明专利]宏小区多用户MIMO系统下行异构网络的干扰抑制方法

摘要

本发明公开了一种多用户MIMO异构网络下行链路的干扰抑制方法，主要解决现有宏小区多用户MIMO异构网络的干扰问题。实现步骤是1)判断宏小区用户总数奇偶性；2)针对宏小区用户总数的奇偶性两种情况，对宏小区用户分组；3)设计每组宏小区用户接收机处理矩阵，使两个微小区基站到每组两个宏小区用户的干扰各自对齐到一个子空间；4)设计两个微小区基站发射预编码矩阵，消除微小区基站对宏小区用户干扰；5)设计两个微小区用户接收机处理矩阵，消除微小区间干扰；6)设计宏小区基站发射预编码矩阵，消除宏小区用户间干扰和宏小区基站对微小区用户干扰。本发明能有效抑制干扰，可用于宏小区多用户MIMO异构网络。

主权项

一种下行异构网络中对宏小区多用户MIMO系统的干扰抑制方法，包括如下步骤：(1)设置异构网络模型：设异构网络中共有3个小区，即一个宏小区和两个微小区，并设宏小区共有任意个宏小区用户，两个微小区各有一个微小区用户；设宏小区基站有M根天线，两个微小区基站以及所有用户都有N根天线；宏小区基站对每个宏小区用户发射d个数据流，第一个微小区基站和第二个微小区基站分别对各自的微小区用户发射d′个数据流，其中M,N,d和d′都为大于或等于1的自然数；(2)判断宏小区用户总数的奇偶性，若为偶数，则执行步骤(3),若为奇数，则执行步骤(4)；(3)当宏小区用户总数为偶数K时，设计异构网络的发射预编码矩阵和接收机处理矩阵：(3.1)设异构网络中共有K+2个用户，宏小区基站对应前K个宏小区用户，第一个微小区基站和第二个微小区基站分别对应第K+1和K+2个微小区用户,K为大于1的偶数；(3.2)对所有宏小区用户进行分组，其中每两个宏小区用户为一组，得到组；(3.3)协调设计每一组中的两个宏小区用户的N×d维接收机处理矩阵U2n‑1和U2n，使两个微小区基站到每一组中两个宏小区用户的干扰各自对齐到一个子空间，即第一个微小区基站到每一组中两个宏小区用户的干扰对齐到一个子空间，第二个微小区基站到每一组中两个宏小区用户的干扰对齐到另一个子空间；(3.4)分别设计两个微小区基站的N×d′维发射预编码矩阵VK+1和VK+2，以消除两个微小区基站对K个宏小区用户的干扰；(3.5)分别设计两个微小区用户的N×d′维接收机处理矩阵UK+1和UK+2，以消除两个微小区之间的相互干扰；(3.6)设计宏小区基站的M×d维发射预编码矩阵Vm,m∈{1,2,…,K}，以消除K个宏小区用户之间的干扰，以及宏小区基站对两个微小区用户的干扰；(4)当宏小区用户总数为奇数K′时，设计异构网络的发射预编码矩阵和接收机处理矩阵：(4.1)设异构网络中共有K′+2个用户，宏小区基站对应前K′个宏小区用户，第一个微小区基站和第二个微小区基站分别对应第K′+1和K′+2个微小区用户,K′为大于或等于1的奇数；(4.2)对前K′‑1个宏小区用户进行分组，其中每两个宏小区用户为一组，得到组，并且第K′个宏小区用户不属于任何一组；(4.3)协调设计每一组中的两个宏小区用户的N×d维接收机处理矩阵U2n′‑1和U2n′，使两个微小区基站到每组中两个宏小区用户的干扰各自对齐到一个子空间，即第一个微小区基站到每一组中两个宏小区用户的干扰对齐到一个子空间，第二个微小区基站到每一组中两个宏小区用户的干扰对齐到另一个子空间；对于第K′个宏小区用户的接收机处理矩阵UK′，只需满足条件rank{UK′}＝d，则选一个接收机处理矩阵，其中rank{UK′}为UK′的秩；(4.4)分别设计两个微小区基站的N×d′维发射预编码矩阵VK′+1和VK′+2，以消除两个微小区基站对K′个宏小区用户的干扰；(4.5)分别设计两个微小区用户的N×d′维接收机处理矩阵UK′+1和UK′+2，以消除两个微小区之间的相互干扰；(4.6)设计宏小区基站的M×d维发射预编码矩阵Vm′,m′∈{1,2,…,K′}，以消除K′个宏小区用户之间的干扰，以及宏小区基站对两个微小区用户的干扰；(5)通过协调设计异构网络中的发射预编码矩阵和接收机处理矩阵，抑制了异构网络中的干扰。