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专利号: 2016103575527
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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Pk=[p1,k,...,pS,k],其中ps,k∈CM×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ps,k,CM×1表示的是一个向量的张成[i,j]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Hk Pk,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Hk[i,j]Pk;

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]∈CL×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),...,(HK[i,j]PK)]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]∈CL×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]HHk[i,j]Pi;

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。

2.根据权利要求1所述的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,步骤3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,具体为:每个基站根据接收到的N个用户的调度系数选择S个干扰系数最小的用户即干扰泄漏值η[i,j]最小的用户作为服务用户。

3.根据权利要求1所述的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,步骤4、基站端进行下行数据的传输具体为:小区i对应的基站发送给本小区内用户j的传输信号为v[i,j]x[i,j],其中x[i,j]是传输符号功率,对于给定的S个用户内层预编码矩阵为:Vi=[vi,1,...,vi,S];                (5)其中,vi,s∈CS×1,i∈K,s∈S{1,..S},小区i的传输信号向量是xi=[x[i,1],...,x[i,S]]T,因此小区i内j用户的接收信号可以写作:其中,z[i,j]∈CS×1是附加噪声,i小区的j用户经过接收端波束赋形向量处理后可以写成:在(7)中,第一项为期望信号,第二项为小区内的(S-1)个干扰,第三项为小区间干扰。

4.根据权利要求3所述的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,在设计好内层预编码矩阵v[i,j]和接收滤波矩阵u[i,j]后,小区i中第j个用户的第m个数据流上的信干噪比SINRm[i,j]可以表示为:其中um[i,j]为接收译码矩阵u[i,j]的第m列,σ2表示噪声方差,Im[i,j]表示信道干扰信号的功率,Vm[i,j]为预编码矩阵的第m列。