[发明专利]基于多点多用户协作下行的干扰松弛对齐方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及多点多用户协作下行通信技术领域中，基于干扰对齐技术基础上，采用干扰松弛技术，对发送端信号进行预处理和接收端接收信号进行后处理，以便抑制多点多用户协作下行通信时产生的多用户干扰。

背景技术

在多点多用户协作通信系统的下行链路，多个传输点通过协作的方式同时向多个用户发送信息。任何一个用户在接收有用信号的同时，还将收到来自其它传输点的信号，可能产生多用户干扰。为消除干扰，目前主要是采用干扰对齐技术使得期望接收信号与干扰信号明显可分，达到消除多用户干扰的目的。

Krishna Gomadam在文章“Approaching the Capacity of Wireless Networksthrough Distributed Interference Alignment”(Global TelecommunicationsConference，2008.IEEE GLOBECOM 2008.IEEE，pp.1-6，Nov.30 2008-Dec.42008)中提出一种多点多用户协作下行传输时联合波束成形实现干扰对齐的方法。该方法的实施步骤是：第一，发送端的联合处理中心综合考虑所有链路的信道信息，基于使信道容量最大化(即所有用户获得的等效独立信道数之和最大)的优化目标，为每个发送端和接收端计算出最优的波束成形矩阵和干扰消除矩阵；第二，发送端在发送信号前，对信号进行预处理(即波束成形矩阵左乘发送信号)；第三，接收端对接收信号进行后处理(即干扰消除矩阵的共轭转置左乘接收到的信号)。虽然该方法通过发送端和接收端的联合处理达到了消除多用户干扰的目的，但是，该方法仍然存在不足之处：当发送端数目和接收端数目均大于等于3时，对联合波束成形的求解是一个NP-难(Nondeterministic Polynomial-time hard，非确定性多项式时间困难)问题，很难在多项式时间内求解出系统用于消除多用户干扰所需的波束成形矩阵集合和干扰消除矩阵集合，导致工程上发送端和接收端根本没有办法进行下一步的联合波束成形，无法实现干扰对齐以消除多用户干扰。尽管可以采用迭代求解方法获得波束成形矩阵集合和干扰消除矩阵集合，但同时在运算过程中，多用户干扰被放大，实际操作中效果很差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种基于“干扰松弛对齐”的联合波束成形方法，可以快速地寻求联合波束成形的有效解，实现干扰松弛对齐以抑制多点多用户协作下行通信产生的多用户干扰。

本发明实现的具体步骤包括如下：

(1)获得信道矩阵参数。根据通信系统对性能需求的不同和传输方式的不同，发送端采用相应的信道估计技术完成信道估计，得到信道矩阵参数。

(2)建立优化方程。

2a)确定约束条件。根据每个系统对性能要求不同而产生的最大可容忍的残余多用户干扰，确定对应的松弛因子λ。用松弛因子λ对干扰对齐约束条件进行不大于最大可容忍的残余多用户干扰的松弛，得到干扰松弛对齐的约束条件。

2b)选定目标函数。根据使信道容量最大化的优化准则，选定所有接收端获得的等效独立信道数之和最大作为优化方程的目标函数。

2c)建立由约束条件和目标函数组成的优化方程：

目标函数：maxΣk∈Kdk]]>