[發(fā)明專利]一種基于干擾利用的多小區(qū)協(xié)作傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910189004.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN109889238B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂剛明;楊建平;李魯朋;廖學(xué)文;李國(guó)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/0413
• 分類號(hào): H04B7/0413;H04B7/0456;H04B7/06;H04B17/336;H04L27/20;H04B7/024
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開了一種基于干擾利用的多小區(qū)協(xié)作傳輸方案，在每個(gè)小區(qū)的基站配備M根天線，每個(gè)基站中服務(wù)的用戶數(shù)量為K，所服務(wù)的用戶配備單個(gè)天線；相鄰兩基站同時(shí)向兩小區(qū)內(nèi)所有服務(wù)用戶發(fā)送信息；然后采用符號(hào)級(jí)預(yù)編碼的方式，分別計(jì)算小區(qū)內(nèi)用戶接收的來自自身小區(qū)內(nèi)基站發(fā)送信號(hào)和本小區(qū)基站發(fā)射信號(hào)泄露到相鄰小區(qū)服務(wù)的用戶處的干擾信號(hào)的衡量尺度；設(shè)計(jì)基站的預(yù)編碼矢量最大化自身小區(qū)內(nèi)服務(wù)用戶接收信號(hào)最小衡量尺度與泄露信號(hào)最小衡量尺度加和；采用分布式處理方法分別求解相鄰兩個(gè)小區(qū)基站的最優(yōu)預(yù)編碼矢量，確定預(yù)編碼方案。本發(fā)明提高了總體接收端接收信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量，降低了接收端的平均誤符號(hào)率，提高了系統(tǒng)的吞吐量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于干擾利用的多小區(qū)協(xié)作傳輸方法。

背景技術(shù)

未來的通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求。MIMO技術(shù)充分利用空間資源，可以顯著提升數(shù)據(jù)的傳輸速率和系統(tǒng)容量。多小區(qū)系統(tǒng)中引入MIMO技術(shù)可以顯著提高系統(tǒng)的吞吐量。然而由于基站發(fā)射功率一般較大,多個(gè)小區(qū)之間的干擾問題成為多小區(qū)MIMO系統(tǒng)不可忽略的問題。

在下行多小區(qū)多用戶系統(tǒng)中，考慮到基站的處理能力一般要遠(yuǎn)高于用戶的處理能力，在基站處可采用預(yù)編碼技術(shù)對(duì)發(fā)送信號(hào)預(yù)先處理來減少多用戶之間的干擾。在多小區(qū)多用戶系統(tǒng)中，系統(tǒng)性能將不可避免地受小區(qū)間干擾的限制，多小區(qū)下行協(xié)作預(yù)編碼處理方式可分為兩種：一種是聯(lián)合處理方式，基站間共享數(shù)據(jù)信息和信道狀態(tài)信息，基站間信息的共享會(huì)帶來較大的系統(tǒng)開銷；另一種是分布式處理，基站間共享部分信息，系統(tǒng)開銷較少。采用分布式處理更易于實(shí)現(xiàn)。

在傳統(tǒng)的看法中，無線通信中的干擾被視為性能下降的原因。近幾年關(guān)于干擾的有益性的研究越來越多。在傳統(tǒng)的預(yù)編碼處理方案中傳統(tǒng)的預(yù)編碼方式方案根據(jù)信道狀態(tài)信息來進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮干擾的有益性就需要考慮具體的發(fā)送數(shù)據(jù)信息，因此這種預(yù)編碼方式也稱為符號(hào)級(jí)預(yù)編碼。符號(hào)級(jí)預(yù)編碼通過考慮具體發(fā)送符號(hào)，將本來視為有害的干擾轉(zhuǎn)化為有利于目標(biāo)接收端檢測(cè)的建設(shè)性干擾，增大了優(yōu)化空間。傳統(tǒng)預(yù)編碼的將干擾視為有害的處理方式，在處理干擾的過程中減少了優(yōu)化空間。在處理小區(qū)間干擾的過程中，約束對(duì)外干擾為建設(shè)性會(huì)犧牲很多的優(yōu)化空間，當(dāng)對(duì)外泄露的干擾信號(hào)造成的影響較小時(shí)，這種犧牲是沒有必要的，系統(tǒng)可以將更多的優(yōu)化空間來提高自身服務(wù)用戶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于干擾利用的多小區(qū)協(xié)作傳輸方法，給出了泄露的干擾信號(hào)在接收端有益性的和有害性的衡量尺度，靈活的擴(kuò)展了優(yōu)化空間，顯著提高了接收端的信號(hào)質(zhì)量，大大降低了系統(tǒng)的誤符號(hào)率，提升了系統(tǒng)的歸一化吞吐量。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于干擾利用的多小區(qū)協(xié)作傳輸方法，在每個(gè)小區(qū)的基站配備M根天線，每個(gè)基站中服務(wù)的用戶數(shù)量為K，所服務(wù)的用戶配備單個(gè)天線；相鄰兩基站同時(shí)向兩小區(qū)內(nèi)所有服務(wù)用戶發(fā)送信息；然后采用符號(hào)級(jí)預(yù)編碼的方式，分別計(jì)算小區(qū)內(nèi)用戶接收的來自自身小區(qū)內(nèi)基站發(fā)送信號(hào)和本小區(qū)基站發(fā)射信號(hào)泄露到相鄰小區(qū)所服務(wù)用戶處泄露的干擾信號(hào)的衡量尺度；設(shè)計(jì)基站的預(yù)編碼矢量最大化自身小區(qū)內(nèi)服務(wù)用戶接收信號(hào)最小衡量尺度與對(duì)外泄露信號(hào)最小衡量尺度加和；采用分布式處理方法分別求解相鄰兩個(gè)小區(qū)基站的最優(yōu)預(yù)編碼矢量，確定預(yù)編碼方案。

具體的，相鄰兩小區(qū)的基站共享數(shù)據(jù)信息但不共享新信道狀態(tài)信息，兩基站同時(shí)向所有用戶發(fā)送MPSK調(diào)制方式的信息。

具體的，利用對(duì)小區(qū)p內(nèi)用戶i發(fā)送的數(shù)據(jù)信息s為基站想要對(duì)用戶發(fā)送的信息，表示發(fā)送數(shù)據(jù)信息的共軛，小區(qū)p內(nèi)用戶i接收的來自自身小區(qū)基站有用信號(hào)部分的衡量尺度表示為：

其中，表示來自小區(qū)p基站與自身小區(qū)內(nèi)的用戶i的信道系數(shù)，x_p為基站的天線發(fā)送信號(hào)預(yù)編碼矢量；p＝1,2；i＝1,2,…,K；