[发明专利]一种基于机会干扰对齐的蜂窝下行信道中数据传输方法

摘要

本发明请求保护一种基于机会干扰对齐的蜂窝下行信道中数据传输方法。包括步骤：基站广播包括S个M×1维的信号子空间给小区内的所有用户，M为发射端的天线数，用户端根据使用尽可能与干扰向量正交的原则设计接收译码矩阵并反馈干扰泄漏值。基站端根据用户端的反馈选择S个具有最小干扰泄漏的用户，基站端根据设计的内外层预编码进行下行数据的传输。针对蜂窝网络下行干扰信道，综合考虑了小区内用户受到的小区间干扰和小区内干扰，提出一种基于机会干扰对齐的蜂窝下行信道中数据传输方法，该算法通过基站广播预设的干扰子空间，并根据用户的反馈值选择受到其他小区干扰最小的若干个用户进行通信，该级联预编码算法可以消除小区内用户间干扰同时有效抑制小区间的干扰。

主权项

1.一种基于机会干扰对齐的蜂窝下行信道中数据传输方法，其特征在于：假设系统中小区数目为K，每个小区基站端的天线数为M，收端天线数为L，根据设定的算法机会式选中S个用户进行下行的数据传输，其具体包括如下步骤：步骤1、基站广播S个M×1维的信号子空间给小区内的所有用户，信号子空间即外层预编码矩阵，M表示基站端的天线数，具体为：第k个小区的信号子空间为P_k＝[p_1,k,...,p_S,k]，其中p_s,k∈C^M×1是一组正交基，k∈K,s＝1,...,S，第k个小区对应的基站在M维空间下独立生成p_s,k，C^M×1表示的是一个向量的张成维度，说明它是一个M×1维的矩阵，则小区k与小区i内用户j的等效信道矩阵为H_k^[i,j]P_k，S为选中的用户数，M为基站端的天线数，基站将各自的信号子空间广播给用户，用户端根据广播的子空间获得等效的信道矩阵H_k^[i,j]P_k；步骤2、用户端在收到基站端的信号子空间后计算本小区信号子空间对应的零空间以及收到的其他小区的干扰，并以小区间干扰最对齐为准则向基站反馈有用信号空间向量和调度系数，具体为：反馈调度系数为：定义i小区内第j个用户的接收端译码向量为：u_[i,j]∈C^L×1,i.e.,||u_[i,j]||²＝1，    (1)L表示的是用户收端的天线数目，该向量为：其中：G^[i,j]＝[(H₁^[i,j]P₁),...,(H_K^[i,j]P_K)]^H∈C^(K‑1)S×L，K表示小区数，S表示选中的用户数，G^[i,j]表示干扰矩阵(3)同时，定义i小区中j用户的调度系数η^[i,j]可定义为接收的其他小区的干扰之和：对G^[i,j]做奇异值分解，得到：G^[i,j]＝Ω^[i,j]X^[i,j]V^[i,j]H，其中，Ω^[i,j]∈C^(K‑1)S×L,V^[i,j]∈C^L×L是L列的正交向量，表示的是经过奇异值分解后的奇异值，要求选取V^[i,j]的最后一列作为u_[i,j]，即i小区的j用户选取G^[i,j]的最小的奇异值对应的右奇异向量作为接收端译码向量，此时反馈的调度系数为最小奇异值的二范数，即：表示最小奇异值的二范数，所有用户都将该指数η^[i,j]作为调度系数反馈给相应的基站，同时每个用户都可以根据接收到的波束赋形估计接收到的其他小区的干扰，除了这个调度系数，每个用户同时还要向其对应的基站报告有效的信道向量u_[i,j]^HH_k^[i,j]P_i；步骤3、基站根据调度系数选择S个具有最小干扰泄漏的用户进行下行通信，并根据迫零法设计内层预编码矩阵；步骤4、根据步骤3选择出的S个具有最小干扰泄漏的用户进行数据传输，采用步骤1设计的外层预编码矩阵、步骤2设计的内层预编码矩阵进行下行数据的传输。