[发明专利]一种K用户系统的干扰对齐方法及设备在审
申请号: | 201410373705.8 | 申请日: | 2014-07-31 |
公开(公告)号: | CN104125043A | 公开(公告)日: | 2014-10-29 |
发明(设计)人: | 周一青;张士亚;陈宏超;田霖;石晶林 | 申请(专利权)人: | 中国科学院计算技术研究所 |
主分类号: | H04L1/00 | 分类号: | H04L1/00 |
代理公司: | 北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 | 代理人: | 王勇 |
地址: | 100190 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用户 系统 干扰 对齐 方法 设备 | ||
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,以及更具体地,涉及一种K用户系统的干扰对齐方法及设备。
背景技术
近年来,随着无线通信业务的不断发展,对无线通信速率的要求也越来也高。为了满足不断增长的速率需求,多层多小区的异构网络已成为未来发展的趋势。然而,微蜂窝的引入间接地增加了很多小区边缘用户,使得小区间的干扰变得更加突出,从而对网络容量造成很大的影响,因此,需要更为有效的干扰抑制技术来增强网络性能。
干扰对齐是近几年出现的一种有效的干扰管理方法,该方法把干扰限制在相同的较小子空间中,以达到减小干扰的目的。在目前的各种干扰对齐方法中,通过迭代的形式逐步实现干扰对齐具有普遍的适用性,迭代形式的干扰对齐方法主要包括:基于最小干扰泄漏的干扰对齐、最大总速率干扰对齐和基于秩受限秩最小的干扰对齐。这些干扰对齐方法考虑的系统(即K用户系统)模型如图1所示,其中有K个基站(Tx1,Tx2,…,TxK)和K个用户(Tx1,Tx2,…,TxK),每个基站服务一个用户。
基于最小干扰泄漏的干扰对齐方法利用信道的互易性,通过发送端(基站)和接收端(用户)的不断迭代,将干扰减小到几乎为零,但是由于在迭代过程中并没有考虑直通信道产生的影响,所以系统总速率较低。
最大总速率干扰对齐方法将基于最小干扰泄漏的方法得到的接收端解码作为逆向发送端的预编码,然后根据逆向速率的最大化准则,对该编码进行优化(在优化时采用沿测地线进行搜索的方式),通过发送端和接收端的不断迭代实现干扰对齐和系统速率的优化。然而,最大总速率干扰对齐方法不能保证实现较高的系统自由度(即系统复用增益);此外,由于仅是对发送端进行优化,并没有考虑接收端解码对系统总速率的影响,因此得到的系统总速率并没有达到最优。
基于秩受限秩最小的干扰对齐方法采用在近似凸域上求解,不同的初始预编码会得到不同的最优解。该方法可使用户有用信号的自由度较大,但系统总速率较低。
综上所述,采用现有的干扰对齐方法尽管可以实现干扰对齐或提高系统自由度,但系统总速率仍然较低。如何在实现干扰对齐并且保证自由度较大的情况下进一步提高K用户系统的总速率仍然是一个有待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,根据本发明的一个实施例,提供一种K用户系统的干扰对齐方法,包括:
步骤1)、得到接收端解码矩阵并且计算K用户系统的总速率关于该接收端解码矩阵的梯度,根据该梯度修改该接收端解码矩阵,将修改后的接收端解码矩阵作为发送端预编码矩阵并且互换上下行方向;
步骤2)、得到上下行方向互换后的接收端解码矩阵并且计算K用户系统的总速率关于该接收端解码矩阵的梯度,根据该梯度修改该接收端解码矩阵,将修改后的接收端解码矩阵作为发送端预编码矩阵并且互换上下行方向;
步骤3)、执行步骤1)和步骤2)直到K用户系统的总速率的变化在一个预定范围内。
上述方法中,在步骤1)和步骤2)中,可根据计算得到的K用户系统的总速率关于接收端解码矩阵的梯度,沿该梯度方向修改接收端解码矩阵。
上述方法中,可根据下式计算K用户系统的总速率关于接收端k的解码矩阵Uk的梯度:
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