[發明專利]多用戶MIMO系統中消除多用戶干擾的方法

無效

• 申請號: 200810018357.7
• 申請日: 2008-06-02
• 公開（公告）號: CN101286779A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 劉偉;李川;李建東;黃鵬宇;趙林靖;劉勤;李紅艷;張文柱;楊家瑋
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08;H04B1/707
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;黎漢華

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及多用戶干擾的消除方法，可用于在多用戶MIMO系統中對多用戶干擾的消除。

背景技術

未來移動通信中日益增加的語音業務數據業務和寬帶互聯網業務在傳輸速率性能和系統業務容量等方面對通信系統提出了更高的要求。常規的單天線收發通信系統以無法解決新一代無線通信系統的大容量與高可靠性的需求問題。為了滿足日益增長的高傳輸速率，高傳輸性能和高系統業務容量的要求，新型的無線通信系統中，無線傳輸的終端和基站都將裝配多個天線，從而構成了多輸入多輸出的MIMO系統，MIMO系統的應用極大的提高了系統的容量，提供了分集，復用等增益。由于多輸入多輸出系統能夠在不增加帶寬的情況下，極大地提高通信系統的容量和頻譜利用率，從而成為了研究的熱點問題。目前的研究已經開發出了多種適用于單用戶MIMO系統SU-MIMO的傳輸技術，例如，空時碼技術，BLAST技術，以及特征模式傳輸技術等。

但是，對于有多個用戶條件下的多用戶MIMO系統MU-MIMO，因為同時存在多用戶干擾和用戶自身內部多天線的干擾，使傳輸方案的設計復雜了很多。一個典型的多用戶MIMO系統上行鏈路如圖1所示。該系統由一個基站和多個用戶構成。其中，基站和每個用戶都裝配有多根天線，構成了MIMO系統。每個用戶通過裝配的多根發射天線將數據發送出去。基站端收到了所有用戶發送的信號，由于這些信號是疊加在一起的，相互之間存在干擾，因而基站端就要采取不同的方法消除多用戶干擾，以檢測出每個用戶發送的信號。

對于多用戶MIMO系統的上行鏈路而言，已知最優的方法是非線性的最大似然檢測法ML。但是這種方法需要對所有用戶的發送信號所構成可能組合進行比較，其運算量隨著用戶數目的增多，以及每個用戶天線數目的增多而成指數級增長，具有極高的復雜度，以至于實現起來十分困難。

對于傳統的線性檢測方法，例如，最小均方誤差檢測方法MMSE，迫零檢測方法ZF等，雖說具有復雜度低的優點，但是這些線性方法的一個主要缺點是接收機只能對每個用戶其發送的每個數據進行獨立的檢測，而不能對其發送給接收機的所有數據進行聯合檢測，從而導致檢測性能不高。

發明的內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提供一種多用戶MIMO系統中消除多用戶干擾的方法，以實現既能減少運算復雜度，又可提高檢測性能的效果。實現本發明目的的技術思路是：通過對每個用戶在接收端構建一個新的矩陣，并從中提取出相應的線性處理矩陣，將多用戶MIMO系統分解為多個并行的單用戶MIMO系統，其具體過程如下：

(1)從基站端接收到的信號向量y中提取對應于第j個用戶的多用戶干擾：zj=Σi=1,i≠jKHixi]]>

式中，x_i為第i個用戶發送的信息數據，H_i為第i個用戶的信道矩陣，K為用戶數，1≤j≤K；

(2)根據多用戶干擾z_j，由所有對第j個用戶產生多用戶干擾的信道矩陣構建一個新的矩陣：H′_j＝[H₁，H₂，…H_j-1，H_j+1，…H_K]，該矩陣包括除了矩陣H_j外的所有信道矩陣；