[發(fā)明專利]MIMO干擾信道中無反饋的干擾消除方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510097419.8 | 申請日： | 2015-03-05 |
| 公開（公告）號： | CN104660535B | 公開（公告）日： | 2017-11-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 田心記;趙鴻圖;李亞;賈利琴;雒芬;楊冬 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南理工大學(xué) |
| 主分類號： | H04L25/08 | 分類號： | H04L25/08;H04L1/06;H04B7/0456 |
| 代理公司： | 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117 | 代理人： | 楊妙琴 |
| 地址： | 454000 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | mimo 干擾 信道 反饋 消除 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是一種消除MIMO干擾信道中多用戶干擾的方法。
背景技術(shù)
多輸入多輸出(MIMO，Multi-Input Multi-Output)技術(shù)在發(fā)送端和接收端分別使用多根發(fā)送天線和多根接收天線，能顯著提高系統(tǒng)的性能。
從系統(tǒng)中所支撐的用戶數(shù)來劃分，MIMO技術(shù)分為單用戶MIMO技術(shù)和多用戶MIMO技術(shù)。多用戶MIMO中，多個發(fā)送端同時向多個接收端發(fā)送信號。由于無線信道的廣播特性，接收端存在多用戶干擾，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的性能。研究的最多的干擾消除方法是干擾對齊。干擾對齊就是將干擾信號對齊到一個接收信號空間的子空間內(nèi)，并且保持干擾子空間與期望信號子空間相互獨(dú)立。
干擾對齊研究之初，學(xué)者們研究的重點(diǎn)是如何提高系統(tǒng)的自由度，即系統(tǒng)容量。然而，通信系統(tǒng)中的系統(tǒng)容量和可靠性相互矛盾，系統(tǒng)容量較高時，可靠性就有待于提高。為了提高可靠性，有學(xué)者提出將干擾對齊和空時編碼相結(jié)合，以獲得空時編碼帶來的分集增益。2013年，文章“Combining interference alignment and alamouti codes for the3-user mimo interference channel”將Alamouti編碼引入到MIMO干擾信道，通過干擾對齊以及接收端的單向協(xié)作鏈路消除了多用戶干擾，分集增益2，然而，該方案中其中的兩個發(fā)送端需要已知信道狀態(tài)信息，反饋量較高，并且該方案只適用于每個發(fā)送端配置兩根天線的場景。
發(fā)明內(nèi)容
針對已有方案反饋量較高的問題，本發(fā)明提出了MIMO干擾信道中無反饋的干擾消除方法，適用于三個發(fā)送端和三個接收端的干擾信道，且每個發(fā)送端配置4根天線每個接收端配置2根天線。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思路是：為每個發(fā)送端設(shè)計了具有Alamouti結(jié)構(gòu)的空時碼字，然后將碼字進(jìn)行線性組合并且引入了零矩陣。零矩陣的引入消除了第3個接收端的多用戶干擾；然后，通過對接收信號進(jìn)行線性操作，減少了前兩個接收端的相互干擾的碼字的數(shù)量；最后，利用Alamouti碼字對應(yīng)的等效信道矩陣的正交特性，消除了多用戶干擾。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)思路，本發(fā)明提出的MIMO干擾信道中無反饋的干擾消除方法，適用于三個發(fā)送端和三個接收端的干擾信道，且每個發(fā)送端配置4根天線每個接收端配置2根天線，包括如下步驟：
A，發(fā)送端1對其調(diào)制信號ck和sk進(jìn)行空時編碼，k＝1,2,3,4，得到2×2的碼字A1和B1，發(fā)送端2對其調(diào)制信號ck和sk進(jìn)行空時編碼，k＝5,6,7,8，得到2×2的碼字A2和B2，發(fā)送端3對其調(diào)制信號ck和sk進(jìn)行空時編碼，k＝9,10,11,12，得到2×2的碼字A3和B3，然后三個發(fā)送端分別將碼字組合并且引入零矩陣，得到4×6的碼字并且發(fā)送出去；
B，接收端1根據(jù)發(fā)送端k到接收端1的信道矩陣H1k計算對應(yīng)的等效信道矩陣G1和對應(yīng)的等效信道矩陣G2，k＝1,2；
C，接收端2根據(jù)發(fā)送端k到接收端2的信道矩陣H2k計算對應(yīng)的等效信道矩陣G3和對應(yīng)的等效信道矩陣G4，k＝1,2；
D，接收端3根據(jù)發(fā)送端3到接收端3的信道矩陣H33計算對應(yīng)的等效信道矩陣G5和對應(yīng)的等效信道矩陣G6；
E，接收端1處理其接收信號Y1，得到接收信號的等效表達(dá)形式y(tǒng)1和y2；
F，接收端2處理其接收信號Y2，得到接收信號的等效表達(dá)形式y(tǒng)3和y4；
G，接收端3處理其接收信號Y3，得到接收信號的等效表達(dá)形式y(tǒng)5和y6；
H，3個接收端分別譯碼。
進(jìn)一步，所述步驟A具體包括：
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