[发明专利]两小区的MIMO-MAC中一种消除多用户干扰的方法

摘要

本发明公开了两小区的MIMO‑MAC中一种消除多用户干扰的方法，适用于两个小区且每个小区有K个用户的上行传输系统，且每个基站和每个用户都配置N根天线，N≥K+1，每个基站向每个用户发送导频序列，根据信道的互易特性，每个用户都能得到该用户到两个基站的信道矩阵，每个用户对其调制信号进行Alamouti编码以及预编码，使得预编码后每个基站的非期望接收码字对应的信道矩阵为收发双方约定的矩阵，这样基站就能将所有的非期望接收码字视为一个Alamouti码字，基站再利用Alamouti码字对应的等效信道矩阵的正交特性分离每个Alamouti码字，然后译码期望接收的Alamouti码字的每个元素。

主权项

1.两小区的MIMO‑MAC中一种消除多用户干扰的方法，适用于两小区且每个小区有K个用户的上行传输系统，且每个基站和每个用户都配置N根天线，N≥K+1，其特征在于，包括如下步骤：A，两个基站和2K个用户约定阶数为N×2的非零矩阵Q，在一段时间内，Q保持不变，K是每个小区的用户数，N是每个基站和每个用户配置的天线数；B，基站1向小区2的K个用户发送导频序列，小区2的每个用户由此估计出该用户到基站1的信道状态信息，具体过程如下：B1，基站1向小区2的所有用户发送导频序列，小区2的每个用户估计出基站1到该用户的信道矩阵；B2，根据信道的互易特性，小区2的用户k得到该用户到基站1的信道矩阵H2k，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，信道矩阵的阶数均为N×N，N是每个基站和每个用户配置的天线数；C，基站2向小区1的K个用户发送导频序列，小区1的每个用户由此估计出该用户到基站2的信道状态信息，具体过程如下：C1，基站2向小区1的所有用户发送导频序列，小区1的每个用户估计出基站2到该用户的信道矩阵；C2，根据信道的互易特性，小区1的用户k得到该用户到基站2的信道矩阵G1k，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，信道矩阵的阶数均为N×N，N是每个基站和每个用户配置的天线数；D，两个用户对调制信号进行空时编码和预编码，然后将预编码后的码字发送出去，具体过程如下：D1，小区1的用户k对期望发送给基站1的调制信号x_k1和x_k2进行Alamouti编码，得到Alamouti码字X_k，其中Alamouti编码是一种空时分组码，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，(·)^*表示共轭；D2，小区2的用户k对期望发送给基站2的调制信号s_k1和s_k2进行Alamouti编码，得到k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，(·)^*表示共轭；D3，小区1的用户k令Vk＝(G1k)‑1Q，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，G1k是小区1的用户k到基站2的信道矩阵，(·)‑1表示矩阵的逆，Q是两个基站和2K个用户约定的阶数为N×2的矩阵，||Vk||＝1，||·||表示范数，Vk的阶数为N×2，N是每个基站和每个用户配置的天线数，小区1的用户k对Xk进行预编码得到码字VkXk；D4，小区2的用户k令Uk＝(H2k)‑1Q，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，H2k是小区2的用户k到基站1的信道矩阵，(·)‑1表示矩阵的逆，Q是两个基站和2K个用户约定的阶数为N×2的矩阵，||Uk||＝1，||·||表示范数，Uk的阶数为N×2，N是每个基站和每个用户配置的天线数，小区2的用户k对Sk进行预编码得到码字UkSk；D5，在相同的时间内，小区1的用户k发送VkXk，小区2的用户k发送UkSk，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数；E，两个基站接收信号、分离码字并且译码码字的每个元素，具体过程如下：E1，基站1和和基站2接收信号，用Y₁表示基站1的接收信号，用Y₂表示基站2的接收信号，Y₁和Y₂分别可以表示为H_1k是小区1的用户k到基站1的信道矩阵，G_2k是小区2的用户k到基站2的信道矩阵，H_1k和G_2k的阶数均为N×N，k＝1,2,L,K，K是每个小区的用户数，N₁和N₂都是阶数为N×2的噪声矩阵，N是每个基站和每个用户配置的天线数；E2，基站1将Y₁中的X₁、X₂……X_K和视为K+1个未知的Alamouti码字，将Y₁中的H₁₁(G₁₁)^‑1、H₁₂(G₁₂)^‑1……H_1K(G_1K)^‑1和Q视为这K+1个Alamouti码字对应的信道矩阵，利用Alamouti码字对应的等效信道矩阵的正交特性分离Y₁中的这K+1个Alamouti码字，然后译码前K个码字的每个元素，K是每个小区的用户数；E3，基站2将Y₂中的S₁、S₂……S_K和视为K+1个未知的Alamouti码字，将Y₂中的G₂₁(H₂₁)^‑1、G₂₂(H₂₂)^‑1……G_2K(H_2K)^‑1和Q视为这K+1个Alamouti码字对应的信道矩阵，利用Alamouti码字对应的等效信道矩阵的正交特性分离Y₂中的这K+1个Alamouti码字，然后译码前K个码字的每个元素，K是每个小区的用户数。