[發明專利]一種基于調度和兩階段干擾對齊的干擾消除方法

有效

• 申請號: 201310506662.1
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103596233B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 盛敏;劉國慶;王璽鈞;張琰;史琰;焦萬果;馬驍;王亮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W36/20
• 分類號: H04W36/20;H04W36/04;H04B7/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于調度和兩階段干擾對齊的干擾消除方法，其特征在于，該基于調度和兩階段干擾對齊的干擾消除方法包括以下步驟：

步驟一，每個基站選擇一個用戶接受服務，每個基站與服務的用戶組成一條下行傳輸鏈路；

步驟二：每個被選擇的用戶測量各基站到自身的平均路徑增益信息，并反饋給為自己服務的基站；

步驟三：各smallcell基站將用戶反饋的平均路徑增益信息發送給宏基站；

步驟四：宏基站根據得到的平均路徑增益信息，進行下行傳輸鏈路調度；下行傳輸鏈路的調度過的實施步驟如下：

第一步，宏基站根據得到的平均路徑增益信息構建smallcell鏈路的沖突圖，沖突圖中的每一個頂點表示一條smallcell鏈路；如果兩條smallcell鏈路相互干擾，則在沖突圖中對應于這兩條smallcell鏈路的兩個頂點間存在一條邊；沖突圖中頂點間關系可由一個二維的鄰接矩陣表示，如果兩個頂點間存在一條邊，則鄰接矩陣中對應位置的值為1；具體的，沖突圖鄰接矩陣中的元素為：

Avi,vj=1,ifγvi,vj>γ^,i≠j0,otherwise,]]>

其中v_i,v_j為沖突圖中對應于smallcell鏈路i,j的頂點，為一個門限值，取值在配置系統參數時給定；為smallcell鏈路j的發送端到smallcell鏈路i的接收端的平均路徑增益信息；

第二步，參數初始化，令t=1，v_rem=v，其中v為沖突圖中所有頂點的集合，v_rem為尚未被調度的傳輸鏈路所對應的頂點；

第三步，令v₁=v_rem；

第四步，判斷是否大于2，如果是，進入第五步；否則，進入第六步；其中為在由頂點集合v₁構成的干擾圖中的頂點v_i的度，頂點的度是關聯于該頂點的邊的數目；

第五步，取頂點然后將頂點v_i′從由頂點集合v₁構成的圖中移去，并更新v₁中剩余頂點的度；返回第四步；

第六步，令其中，v/v_rem表示由屬于v但不屬于v_rem的元素構成的集合；并且更新v_rem=v_rem/v₁；

第七步，判斷是否等于0，如果是，進入第九步；否則，進入第八步；

第八步，取頂點然后將頂點v_k′從由頂點集合v₂構成的圖中移去，并更新v₂中剩余頂點的度；返回第七步；

第九步，判斷是否等于2，如果是，進入第十步；否則，進入第十一步;

第十步，令v_B(t)←{v₁/v_A(t)}∪v₂；進入第十五步；

第十一步，令v₃=v₁∪v₂，尋找一個頂點v_x∈v/v₃滿足條件如果可以找到，進入第十二步；否則，進入第十三步；

第十二步，令v_A(t)←{v_x,v_y′}，其中v_y′∈v₃且滿足進入第十四步；

第十三步，令vA(t)←argmaxvx,vp∈v3(γvx,vp),]]>其中γvx,vp=max{Ppgx,pPxgx,x,Pxgp,xPpgp,p};]]>

第十四步，令v_B(t)=v₃/v_A(t)；

第十五步，判斷v_rem是否為空集，如果否，令t=t+1，并返回第三步；如果是，進入步驟五；記v_A(t)，v_B(t)所對應的smallcell鏈路集合分別為Ω_A(t)，Ω_B(t)；Ω_A(t)和Ω_B(t)所包含的smallcell鏈路即為被調度在t時刻進行傳輸的smallcell鏈路；

步驟五：針對步驟四中得到的鏈路集合Ω_A(t)和Ω_B(t)，構建兩階段干擾對齊以獲得鏈路集合Ω_A(t)和Ω_B(t)中基站的發送波束成形向量；構建兩階段干擾對齊的具體實施步驟如下：

第一步，鏈路集合Ω_A(t)中的用戶測量信道矩陣及宏小區鏈路對應的用戶測量信道矩陣并將信道矩陣反饋到各自的基站；其中a，b表示鏈路集合Ω_A(t)中包含的兩條鏈路，e_q為Ω_B(t)中的鏈路，q=1,2,...，|Ω_B(t)|，|Ω_B(t)|為集合Ω_B(t)的勢，w為宏小區鏈路，H_i′,j′為鏈路j′中基站到鏈路i′中用戶的信道矩陣，i′∈{a,b,w}，j′∈{a,b,w,e_q}；

第二步，鏈路集合Ω_A(t)中的smallcell基站將信道矩陣H_a,w,H_a,b及H_b,w,H_b,a發送給宏基站；

第三步，階段一：宏基站及鏈路集合Ω_A(t)中smallcell基站發送波束成形向量的設計；宏基站根據得到的信道矩陣，按如下公式計算發送波束成形向量：

Vw=eig(Ha,w-1Ha,bHw,b-1Hw,aHb,n-1Hb,w),]]>

Va=Hb,a-1Hb,wVw||Hb,a-1Hb,wVw||,]]>Vb=Hw,b-1Hw,aHb,a-1Hb,wVw||Hw,b-1Hw,aHb,a-1Hb,wVw||,]]>

V_w,V_a,V_b分別為鏈路w,a,b中基站的發送波束成形向量；

第四步，階段二：鏈路集合Ω_B(t)中smallcell基站發送波束成形向量的設計；宏基站按如下公式計算鏈路集合Ω_B(t)中smallcell基站的發送波束成形向量：

Veq=Hw,eq-1Hw,aVa||Hw,eq-1Hw,aVa||]]>

是smallcell基站e_q的發送波束成形向量，q=1,2,...,|Ω_B(t)|；

第五步，宏基站將發送波束成形向量V_a,V_b和分別發送給對應的smallcell基站；

步驟六，被調度鏈路集合Ω_A(t)和Ω_B(t)中的基站使用步驟五得到的發送波束成形向量給用戶發送數據；

步驟七，鏈路集合Ω_A(t)和Ω_B(t)中的用戶設計接收波束成形向量以接收數據；

步驟八，用戶將步驟七中的接收波束成形矩陣取共軛轉置，并乘以接收到的信號，以實現對干擾的消除，并成功接收自己的信號。

2.如權利要求1所述的基于調度和兩階段干擾對齊的干擾消除方法，其特征在于，在步驟七中，用戶接收波束成形向量的設計方法如下：

第一步，鏈路集合Ω_A(t)中用戶及宏用戶的接收波束成形向量的設計按如下公式進行：

U_c為鏈路c中用戶的接收波束成形矩陣，c∈{a,b,w}，h∈{a,b,w}，且h≠c；

第二步，鏈路集合Ω_B(t)中用戶接收波束成形向量的設計按如下公式進行：

U_f為鏈路f中用戶的接收波束成形矩陣，f∈Ω_B(t)。