[發明專利]基于用戶壓縮的MIMO拓撲干擾對齊方法

有效

• 申請號: 201811034360.8
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109039402B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 劉偉;韓雨;陳丹;李建東
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0456;H04L25/03
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于用戶壓縮的多輸入多輸出MIMO拓撲干擾對齊方法，其特征在于，將多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道強鏈路連接模型中，每個基站對應的多個用戶壓縮成一個超級用戶，按照鏈路連接原則，調整每個基站與其對應超級用戶之間的強鏈路連接，構建基站數與用戶數相等的多輸入多輸出MIMO干擾信道的強鏈路連接模型，構造預編碼矩陣和解碼向量，利用迫零方法處理混合接收信號，得到所選基站對應用戶的無干擾接收信號；該方法的具體步驟包括如下：

(1)設置系統參數：

將多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中的每個基站配置M_i根天線，每個用戶配置N_ij根天線，其中，i表示基站的序號，i∈{1,2,...,R},j表示用戶的序號，j∈{1,2,...,K_i}，∈表示屬于符號，R表示多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中總的小區數，K_i表示多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中第i個小區中的用戶數；

(2)構建干擾廣播信道的強鏈路連接模型：

(2a)將P≥η時的干擾鏈路作為強鏈路，設置為1，將P＜η時的干擾鏈路作為弱鏈路，設置為0，其中，P表示來自多個干擾鏈路的干擾功率之和，η表示根據多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道的不同傳輸要求設置的干擾門限；

(2b)每個基站通過強鏈路分別與多個用戶對應連接，將所有的基站、用戶、基站與用戶之間的強鏈路，組成多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道的強鏈路連接模型；

(3)利用用戶壓縮方法，獲得超級用戶：

將多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道強鏈路連接模型中，每個基站對應的多個用戶壓縮成一個超級用戶，得到每個基站對應的一個超級用戶和相應的強鏈路連接，每個超級用戶的天線數與基站對應的所有用戶天線的總數相等；

(4)構建基站數與用戶數相等的強鏈路連接模型：

在多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道的強鏈路連接模型中，按照鏈路連接原則，調整每個基站與其對應超級用戶之間的強鏈路連接，將調整后的所有基站、超級用戶、基站與超級用戶之間的強鏈路，組成基站數與用戶數相等的多輸入多輸出MIMO干擾信道的強鏈路連接模型；

所述的鏈路連接原則是指，若每個基站與對應多個用戶中的任意一個之間存在強鏈路連接，則每個基站與對應超級用戶之間依然有強鏈路連接，若每個基站與對應多個用戶之間都不存在強鏈路連接，則每個基站與對應超級用戶之間不存在強鏈路連接；

(5)構造預編碼矩陣和解碼向量：

(5a)按照下式，構造多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中每個基站的預編碼矩陣：

其中，V_i表示多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中第i個基站的預編碼矩陣，p_a表示單輸入單輸出SISO干擾信道系統中第a個基站的預編碼向量，i和a的取值對應相等，表示克羅內克積操作，表示階數為N_i的單位矩陣，N_i表示多輸入多輸出MIMO干擾廣播信道系統中第i個小區中用戶的天線總數；

(5b)構造一個解碼向量，該向量中每個元素與單輸入單輸出SISO干擾信道系統中的用戶解碼向量中的元素對應相等；

(6)獲得用戶的接收信號矩陣：

(6a)任選一個未選過的基站，用擴展矩陣與所選基站上的發射數據向量克羅內克相乘，得到所選基站的發射數據矩陣；

(6b)將預編碼矩陣與所選基站的發射數據信號矩陣相乘，得到所選基站的發射信號矩陣；

(6c)利用預處理方法，對所選基站的發射信號矩陣進行處理，得到所選基站的傳輸信號矩陣；

(6d)將信道系數矩陣與所選基站的傳輸信號矩陣相乘，得到所選基站對應用戶的接收信號矩陣；

(7)對所選基站對應用戶的接收信號矩陣進行解碼：

(7a)將所選基站對應用戶的接收信號矩陣進行轉置，得到轉置接收信號矩陣；

(7b)用解碼向量與轉置接收信號矩陣相乘，得到解碼后所選基站對應用戶的接收信號向量；

(8)獲得所選基站對應用戶的無干擾接收信號：

(8a)對解碼處理后的所選基站對應接收信號向量進行再轉置處理，得到再轉置后的接收信號；

(8b)將所選基站對應的所有用戶的接收信號按行疊加，得到混合接收信號；

(8c)利用迫零方法，處理混合接收信號，得到所選基站對應用戶的無干擾接收信號；

(9)判斷是否選取完所有的基站，若是，則執行步驟(10)，否則，執行步驟(6)；

(10)結束干擾對齊。