[發明專利]一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法

有效

• 申請號: 202110542380.1
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113364496B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 廖學文;呂圓夢;王霞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04B7/024
• 分類號: H04B7/024;H04B7/0456;H04B7/06;H04J11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法，包括：各個基站先根據本地信道狀態信息設計初始發射信號，然后基站根據已有的發射信號計算并共享貢獻度分量信息，從而基站可根據共享的貢獻度分量信息計算出其余小區對于用戶的影響，并更新自身的發射信號，直至收斂。本發明僅需少量信息交互即可大幅提升接收端接收信號的信號質量，實現接近集中式方案的誤碼率性能。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法。

背景技術

隨著移動互聯網的蓬勃發展，對移動通信流量的需求也在飛速地增加。為了解決不斷增大的容量需求與有限的頻譜資源之間的矛盾，如今通信系統中所規劃的小區半徑不斷地縮小，以便在相同的面積里容下更多的小區，從而系統容量也會隨之提高。但小區半徑縮小，采用相同的頻譜資源的小區的距離也就隨之縮小，這使得小區邊緣的用戶遭受的小區間的干擾變得越來越強，嚴重制約了小區邊緣用戶的系統容量。因此，無線多小區網絡干擾抑制是一個急需解決并且具有重要意義的問題。

多點協作(Coordinated Multi-Point，CoMP)傳輸是目前受到較多關注的一項技術，通過多個基站(Base Station，BS)對鏈路信道狀態信息(Channel State Information,CSI)和用戶數據信息的不同程度共享能夠有效抑制小區間干擾，提升邊緣用戶的吞吐量和頻譜效率。根據用戶數據是否共享,多小區協作傳輸技術主要有以下兩個方面:協作單小區傳輸以及協作多小區傳輸。協作單小區傳輸時，BS間共享CSI信息,不共享數據信息。協作多小區傳輸時，BS間不但共享CSI,同時共享數據信息。與協作單小區傳輸相比,協作多小區傳輸由于充分利用了空間自由度會取得更好的性能,但是相對的無線回傳的開銷過大,取得性能增益的同時常常伴隨著更高的計算復雜度。

從是否有集中的中央處理器來看，多小區協作的處理模式可以分為集中式方案和分布式方案兩種。分布式方案可以減少信息交互量，并且可以將問題分解為多個子問題，降低計算復雜度。傳統的分布式算法，如分布式迫零預編碼、分布式信漏噪比預編碼等，通常僅利用本地CSI進行設計，因此性能相對于集中式方案有較大差距。

并且，傳統算法對于小區間干擾的處理方法是將干擾看為有害部分而去盡量消除干擾。然而，最新的相關研究表明，從符號層次看待干擾，則干擾是可控的，可以被利用來提升系統的傳輸性能。這種有利于接收端有用信號檢測的干擾被稱為建設性干擾(Constructive Interference，CI)預編碼。目前，已經部分方案研究將建設性干擾運用到分布式多小區協作中，但是這些方案性能距離集中式的方案仍有較大差距。為了解決這一問題，本發明提出了一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法，可以通過少量的信息交互大大提升系統的性能。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法，該方法通過設計合適的初始發射信號，并通過少量的信息交互，實現了接收端接收信號的信號質量提高，有效的降低了系統的誤碼率。

本發明采用以下的技術方案：

一種基于建設性干擾的多小區分布式協作方法，含有以下步驟：

(1)輸入基帶調制后的用戶數據以及基站到用戶的信道狀態信息

(2)采用符號級預編碼的方式，根據信道狀態信息和發送數據信息，確定用戶j_p的接收信號的表達式為：

(3)根據建設性干擾的思想，將基站q的發射信號x_q對用戶j_p的貢獻度表示

(4)將貢獻度分解為兩個分量和其中：