[发明专利]一种多小区MIMO系统协作干扰抑制方法

摘要

本发明提出一种多小区MIMO系统协作干扰抑制方法。该方法将单小区模式和多小区完全协作模式结合处理用户受到的干扰。首先依据用户受到的干扰类型和干扰程度不同，将用户分为中心用户和边缘用户。然后采用基于块对角化技术的单小区模式抑制中心用户受到的小区内干扰，采用多小区完全协作模式处理边缘用户受到的干扰——接收波束成形向量处理边缘用户受到的小区间干扰，块对角化技术抑制边缘用户受到的小区内干扰。该方法不需要共享所有的信道状态信息和用户数据信息，就可以确定出哪些基站共享多少信道状态信息和用户数据信息。

主权项

1.一种多小区MIMO系统协作干扰抑制方法，其特征在于，包括：S1，多小区协作模型为单小区模式与多小区完全协作模式相结合；所述S1中协作模型包括：根据用户功率门阈值，将用户分为中心用户和边缘用户，两种用户类型所受到的干扰类型不同且干扰程度不同，分别采用单小区和多小区完全协作两种模式抑制用户受到的干扰；S2，中心用户受小区间干扰小，采用单小区模式处理；所述S2中单小区模式抑制中心用户的干扰包括：S2‑1，中心用户受到的小区间干扰不计，认为其只受到小区内的干扰，等同于单小区多用户的模式，所以采用单小区模式处理中心用户受到的干扰；S2‑2，单小区模式下，采用块对角化技术抑制小区内的干扰，假设共有C个小区，每个小区有B个用户，其中中心用户有a个，边缘用户有b个，表示基站j到用户(k,i)的信道矩阵；首先中心用户(k,i)的接收信号表达式为：其中，S(k,i)表示基站k向中心用户发送的源通信数据，V(k,i)表示小区基站发送端的预编码矩阵，N(k,i)表示中心用户受到满足(0,1)的加性高斯白噪声；基站k为中心用户(k,i)设置的预编码矩阵V(k,i)选取原则为：中心用户(k,i)的干扰信道矩阵为：要达到干扰抑制的目的，预编码矩阵必须在干扰矩阵的零空间里，则对进行奇异值分解：获得预编码矩阵为：得到等效信道矩阵为：为获得正交并行的信道矩阵，对等效信道矩阵进行奇异值分解得：则基站k为中心用户(k,i)设置的预编码矩阵为：S3，边缘用户受小区间、小区内干扰，采用多小区完全协作模式；所述S3中单小区模式抑制中心用户的干扰包括：S3‑1，边缘用户同时受到小区内和小区间的干扰，干扰抑制既要考虑小区内干扰，又要考虑小区间干扰，采用多小区完全协作模式处理边缘用户受到的干扰；S3‑2，多小区完全协作模式下，采用接收波束成形向量抑制小区间的干扰，首先边缘用户(k,i)的接收信号表达式为：其中，表示基站k向边缘用户发送的源通信数据，表示中心用户、边缘用户受到满足(0,1)的加性高斯白噪声，表示接收波束成形向量；首先获取然后利用接收波束成形向量消除小区间干扰；如果通过接收波束成形向量来抑制边缘用户受到的小区间干扰，需满足等式：边缘用户(k,i)受到的来自其它小区内用户的干扰矩阵为：对进行奇异值分解为：式中和分别为左奇异值的非零向量和零向量，构成干扰信道矩阵的零空间，则的行向量线性组合可以构成接收波束成形向量，即有：则经过接收波束成形向量处理后，边缘用户(k,i)的接收信号变为：S3‑3，接收波束成形向量处理后，将信息反馈给基站，在本小区基站利用块对角化技术消除边缘用户受到的小区内干扰；采用块对角化技术进行边缘用户小区内干扰抑制，具体过程与中心用户小区内干扰抑制过程相同；则边缘用户(k,i)获得的预编码矩阵为：