[发明专利]用于N对N MIMO信道的干扰对齐方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域中的干扰管理方法，具体地说，是一种适用于MIMO X信道的干扰对齐方法。

背景技术

MIMO X信道模型是广播信道(broadcast channel, BC)、多路访问信道(multiple-access Channel, MAC)和干扰信道(interference channel, IC) 的一般化模型，可用于模拟各种通信环境，其特点假设是每个发射机要给每个接收机传输独立的消息，因此该模型中存在严重的邻近用户间干扰。干扰对齐（interference alignment, IA）技术通过在发端对数据进行预编码，使其在目标接收用户能够被分离出来，而在非目标接收用户与其他干扰信号相互重叠，克服了MIMO X信道的邻近用户干扰问题，使得时变信道的总容量随用户数量增加线性增加，是一种有效的干扰管理技术。

干扰对齐方案通常使用自由度（Degree of freedom, DoF）来近似评估系统容量，这种近似的准确度随信噪比增加而提高。现有的干扰对齐研究侧重于如何在高信噪比环境下获得最大自由度，对于中低信噪比时的误码性能尚无深入研究。如何在保证DoF增益的同时，提高干扰对齐方案的误码性能是MIMO X信道的重要研究课题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种用于N对N MIMO信道的干扰对齐方法，它按照Alamouti方案多次发送信息，使干扰信号在接收机对齐，在中低信噪比时有效提高误码性能。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有N个发射机和N个接收机，N为2以上的自然数，发射机按时隙发送信息，N+1个时隙为一个超符号，不同超符号发射机重复发送信息，接收机动态改变信道系数，其步骤如下：

1）对所需要发送的信息进行Alamouti编码；

2）第一个时隙，每个发射机均向对应的接收机发送信息，并且也向其他接收机发送相同信息，并采集接收机所收到的信息；

3）同一超符号的第二时隙至第N+1个时隙，所有发射机分时隙同时向所有接收机发送相同信息，所有发射机从第二到第N+1时隙所发送的信息依次为步骤2）中第一到第N发射机所发的信息，完成一个超符号的信息发送，并采集接收机所收到的信息；

4）下一超符号，重复步骤2）和步骤3）过程；

5）重复步骤4，直接完成第N个超符号的信息传输；

6）对接收机所接收到的到的信息建立矩阵方程组，并消除干扰信号，得到期望信号；

7）对接收机所收到的信息进行群译码。

进一步，步骤6）中对每个接收机根据方程                                                建立矩阵方程组，其中，表示第个接收机的接收信号；表示第个发射机到第个接收机的信道向量，表示第个接收机的工作模式，信道系数经历独立同分布的瑞利衰落，并与噪声独立；是第个发射机的发射信号向量；是第个接收机的加性高斯白噪声，其均值为0、方差为1。

进一步，其中

，，

。其中，接收机k的期望信号是,,，而其他信号都是干扰信号。

进一步，步骤7）中所述的译码方式可以为ML译码。

当然，步骤7）中所述的译码方式可以为迫零算法。

当然，步骤7）中所述的译码方式也可以为PIC群译码。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

在相同信道配置，使用相同调制方式和译码算法的条件下，本发明具有更好的误码性能，在较高信噪比区域误码性能有显著提高。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明第一种实施例的模拟图。

图2为图1引入噪声后的仿真结果图。

图3为图2使用不同矩阵结构和译码方案后的仿真结果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

一种用于N对N MIMO信道的干扰对齐方法，它包括有N个发射机和N个接收机，N为2以上的自然数，发射机按时隙发送信息，N+1个时隙为一个超符号，不同超符号发射机重复发送信息，接收机动态改变信道系数，其步骤如下：