[发明专利]多小区MIMO-IMAC的延迟CSIT干扰对齐方法

摘要

本发明提出了一种多小区MIMO‑IMAC的延迟CSIT干扰对齐方法，旨在实现两个及两个以上小区的MIMO‑IMAC系统的延迟CSIT的干扰对齐，并提升特定配置下两小区MIMO‑IMAC系统的自由度，实现步骤为：设置多小区MIMO‑IMAC系统参数；根据系统参数选择用户向基站发送符号使用的发送策略以及使用的时隙个数,并将时隙分段；在除最后一个阶段外的每一个阶段选择一个特定小区的用户发送信号，其他小区的用户保持静默；在最后一个阶段的每一个时隙选取两个不同的小区，这两个小区的用户利用延迟的CSIT设计发送信号矢量并同时发送设计好的发送信号矢量；基站消除干扰得到无干扰的接收信号矢量,实现干扰对齐。

主权项

一种多小区MIMO‑IMAC的延迟CSIT干扰对齐方法，包括如下步骤：(1)设置多小区MIMO‑IMAC系统参数：设多小区MIMO‑IMAC系统包括L个小区，每个小区有1个基站服务K个用户，用户[k,l]表示第l个小区的第k个用户，每个基站配置M根天线，每个用户配置N根天线，且为整数，基站拥有全局瞬时信道状态信息，用户拥有全部和本小区用户相关的有一个时隙延迟的发送端信道状态信息CSIT；(2)设置参数并判断是否为整数，若是，执行步骤(3)，否则，执行步骤(7)；(3)设置用户向基站发送符号的第一种发送策略使用的时隙个数设置用户向基站发送符号的第一种发送策略使用的时隙个数为其中，(4)对用户向基站发送符号的第一种发送策略使用的个时隙进行分段，得到个阶段：将个时隙中的第1+T(c‑1)个到第T+T(c‑1)这T个时隙分为第个阶段，并将剩余的个时隙分为第个阶段，得到个阶段，其中，(5)用户根据参数α,γ,采用第一种发送策略在个阶段分别向基站发送信号：(5.1)用户[k,l]在第个阶段的第t个时隙向基站发送发送信号矢量其中，在第个阶段只有第l个小区的用户发送信号，其中其他小区的用户都保持静默，实现步骤为：(5.11)用户[k,l]设计在时隙的发送信号矢量用户[k,l]设计包含个不同的发送符号的发送信号矢量当k＝tK时，否则同时要满足其中，t∈{1,…,T}，tK＝mod(t‑1,K)+1；(5.12)用户[k,l]在时隙使用自己前根天线发送发送信号矢量(5.2)用户[k,i]和用户[k,j]同时在第个阶段的时隙ti,j向基站发送发送信号矢量x[k,i](ti,j)和x[k,j](ti,j)：在时隙ti,j只有第i个小区和第j个小区的用户发送信号，其他小区的用户保持静默，其中,实现步骤为：(5.21)用户[k,i]利用延迟的CSIT以及基站在第个阶段每个时隙的接受信号设计二级数据符号矢量其中，基站表示第个小区的基站，(5.22)用户[k,i]基于步骤(5.21)设计的二级数据符号矢量设计在时隙ti,j的发送信号矢量x[k,i](ti,j)：用户[k,i]构建二级发送信号矢量并利用设计发送信号矢量x[k,i](ti,j)：其中，表示一个包含向量a的前b个元素的向量，(5.23)用户[k,j]利用延迟的CSIT以及基站在第个阶段每个时隙的接受信号设计二级数据符号矢量其中，(5.24)用户[k,j]基于步骤(5.23)设计的二级数据符号矢量设计在时隙ti,j的发送信号矢量x[k,j](ti,j)：用户[k,j]构建二级发送信号矢量并利用设计发送信号矢量x[k,j](ti,j)：其中，(5.25)用户[k,i]和用户[k,j]同时在时隙ti,j发送设计好的发送信号矢量x[k,i](ti,j)和x[k,j](ti,j)；(6)基站消除在第个阶段的时隙ti,j的接受信号矢量中的干扰，得到无干扰的接收信号矢量实现干扰对齐，其中，或者可以表示为：y[l‾](ti,j)=Σk=1KHl‾[k,i](ti,j)x[k,i](ti,j)+Σk=1KHl‾[k,j](ti,j)x[k,j](ti,j)---(1)]]>当时，基站利用基站在第个阶段每个时隙测量到的信道矩阵和接受信号矢量设计二级数据符号矢量其中并利用重建用户[k,j]在时隙ti,j的发送信号矢量x[k,j](ti,j)，最后利用在时隙ti,j测量的信道状态信息和重建的x[k,j](ti,j)，重建公式(1)中等号右边的第二部分，再用减去重建的公式(1)中等号右边的第二部分，得到无干扰的接收信号矢量y‾[l‾](ti,j)=Σk=1KHl‾[k,i](ti,j)x[k,i](ti,j)]]>当时，基站利用基站在第个阶段每个时隙测量到的信道矩阵和接受信号矢量设计二级数据符号矢量其中并利用重建用户[k,i]在时隙ti,j的发送信号矢量x[k,i](ti,j)，最后利用在此时测量的信道状态信息和重建的x[k,i](ti,j)，重建公式(1)中等号右边的第一部分，再用减去重建的公式(1)中等号右边的第一部分，得到无干扰的接收信号矢量y‾[l‾](ti,j)=Σk=1KHl‾[k,j](ti,j)x[k,j](ti,j)]]>实现干扰对齐；(7)设置用户向基站发送符号的第二种发送策略使用的时隙个数假设的最简分式为设置用户向基站发送符号的第二种发送策略使用的时隙个数为其中，b＝b1，(8)对用户向基站发送符号的第二种发送策略使用的个时隙进行分段，得到个阶段：将个时隙中的第1+T(c‑1)到第T+T(c‑1)这T个时隙分为第个阶段，并将剩余的个时隙分为第个阶段，得到个阶段，其中，(9)对第个阶段包含的T个时隙进行分段，得到b+1个子阶段，其中，将T个时隙中的第到第这个时隙分为第个子阶段，并将剩余的个时隙分为第b+1个子阶段，得到b+1个子阶段，其中，(10)用户根据参数α,γ,采用第二种发送策略在个阶段分别向基站发送信号：(10.1)用户[k,l]在第个阶段包含的b+1个子阶段分别向基站发送信号，其中，在第个阶段只有第l个小区的用户发送信号，其他小区的用户都保持静默，其中实现步骤为：(10.11)用户[k,l]在第个阶段的第个子阶段的第个时隙向基站发送发送信号矢量其中，(10.111)用户[k,l]设计在时隙的发送信号矢量用户[k,l]设计包含个不同的发送符号的发送信号矢量当时，否则同时要满足(10.112)用户[k,l]在时隙使用自己前根天线发送发送信号矢量(10.12)用户[k,l]在第个阶段的第b+1个子阶段的第个时隙向基站发送发送信号矢量其中，(10.121)用户[k,l]设计在时隙的发送信号矢量用户[k,l]设计包含个不同的发送符号的发送信号矢量当时，否则同时要满足(10.122)用户[k,l]在时隙使用自己前根天线发送发送信号矢量(10.2)用户[k,i]和用户[k,j]同时在第个阶段的包含b个连续时隙的超级时隙的第个时隙向基站发送发送信号矢量和其中，在超级时隙只有小区i和小区j的用户发送信号，其他小区的用户保持静默，实现步骤为：(10.21)用户[k,i]利用延迟的CSIT以及基站在第个阶段的接受信号和设计二级数据符号矢量和其中，(10.22)用户[k,i]基于步骤(10.21)设计的二级数据符号和设计在时隙的发送信号矢量用户[k,i]构建二级发送信号矢量和并利用和设计发送信号矢量当时，当时，其中，包含矢量的第到第项这个元素；(10.23)用户[k,j]利用延迟的CSIT以及基站在第个阶段每个时隙的接受信号设计二级数据符号矢量和其中，(10.24)用户[k,j]基于步骤(10.23)设计的二级数据符号和设计在时隙的发送信号矢量用户[k,j]构建二级发送信号矢量和并利用和设计发送信号矢量当时，当时，其中，包含矢量的第到第项这个元素；(10.25)用户[k,i]和用户[k,j]同时在时隙发送设计好的发送信号矢量和(11)基站消除在第个阶段的时隙的接受信号矢量中的干扰，得到无干扰的接收信号矢量实现干扰对齐，其中,或者可以表示为：y[l‾](t^i,j(b~))=Σk=1KHl‾[k,i](t^i,j(b~))x[k,i](t^i,j(b~))+Σk=1KHl‾[k,j](t^i,j(b~))x[k,j](t^i,j(b~))---(2)]]>当时，基站利用基站在第个阶段每个时隙测量到的信道矩阵和接受信号矢量设计二级数据符号矢量和其中，并利用和重建用户[k,j]在时隙的发送信号矢量最后利用在时隙测量的信道状态信息和重建的重建公式(2)中等号右边的第二部分，再用减去重建的公式(2)中等号右边的第二部分，得到无干扰的接收信号矢量y‾[l‾](t^i,j(b~))=Σk=1KHl‾[k,i](t^i,j(b~))x[k,i](t^i,j(b~)).]]>当时，基站利用基站在第个阶段每个时隙测量到的信道矩阵和接受信号矢量设计二级数据符号矢量和其中，并利用和重建用户[k,i]在时隙的发送信号矢量最后利用在时隙测量的信道状态信息和重建的重建公式(2)中等号右边的第一部分，再用减去重建的公式(2)中等号右边的第一部分，得到无干扰的接收信号矢量y‾[l‾](t^i,j(b~))=Σk=1KHl‾[k,j](t^i,j(b~))x[k,j](t^i,j(b~))]]>实现干扰对齐。