[发明专利]MIMO‑IBC系统中基于两层预编码结构的干扰对齐方法

摘要

本发明属于通信技术领域，公开了一种适用于多输入多输出干扰广播信道、基于两层预编码结构的干扰对齐方法。在MIMO‑IBC系统中，小区间干扰和用户间干扰是制约信道容量的主要因素。首先运用基站外层预编码对齐ICI信号，然后运用接收矩阵消除ICI信号，最后利用基站内层预编码消除IUI信号。该发明当基站天线数目满足条件时，可利用闭式求解将ICI信号对齐在一低维干扰信号子空间内，反之，则可通过循环迭代将ICI信号对齐或逼近到一低维干扰信号子空间内。本发明可有效地消除ICI和IUI信号，显著提高系统容量，而且接收端可采用迫零技术，从而简化接收处理，同时对接收端天线数目要求低。

主权项

多输入多输出干扰广播信道系统中基于两层预编码结构的干扰对齐方法，其特征在于，包括步骤：构造任意Kd阶非奇异矩阵{Qgl}，设计基站的外层预编码矩阵将所有ICI信号对齐在一个低维度的干扰子空间内；接收端设计接收矩阵以消除ICI信号；设计基站内层预编码矩阵以消除IUI信号，其中，l＝1,…G，g＝1,…G；k＝1,…,K，G为系统中的小区数，K为每个小区内用户数，Nt和Nr分别为基站、用户配置的天线数，d为每个用户对应的数据流，表示维度为Nt×Kd的复矩阵，表示维度为d×Nr的复矩阵，表示维度为Kd×d的复矩阵，()H表示求取矩阵的共轭转置；所述将所有ICI信号对齐在一个低维度的干扰子空间内，具体包括：对于第g小区中的用户，将ICI信号对齐或逼近到来自第g+1小区的干扰信号子空间，基站外层预编码矩阵Pg满足公式：H~p=0]]>p=vec(P1)vec(P2)···vec(PG)]]>其中，Qgl为Kd阶非奇异矩阵，I是与Qgl同阶的单位阵，Hgl表示第l基站到第g小区的平坦瑞利衰落信道，Pg表示第g基站的外层预编码矩阵，g≠l；g,l＝1,…G，O表示KdKNr×KdNt维的零矩阵，矩阵表示维度为(G‑2)GKdKNr×GKdNt的复矩阵，()T表示求取矩阵的转置，vec()表示求取矩阵的列向量化函数。