[发明专利]一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法

权利要求书

1.一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：为发送端选择任意预编码矩阵，其中是蜂窝终端的预编码矩阵，是D2D终端的预编码矩阵；

步骤2：开始迭代；

步骤3：由分别计算出蜂窝用户接收端的干扰协方差矩阵和D2D用户接收端的干扰协方差矩阵

其中，V_d^[k]是第k个D2D发送端的预编码矩阵；V_c^[k]是第k个蜂窝发送端的预编码矩阵；H^[kj]代表第j个基站到第k个D2D接收端的信道增益，F^[kj]代表第j个D2D发送端到第k个D2D接收端的信道增益；

步骤4：由算出第k个D2D发送端的干扰消除矩阵U_d^[k]和第k个蜂窝发送端的干扰消除矩阵其中，υ_min{eig(A)}表示矩阵A的最小特征值对应的特征向量；

步骤5：根据信道的互易性，得出反向蜂窝和D2D信道发送端的预编码矩阵分别为及

步骤6：利用分别计算出反向信道的干扰协方差矩阵和

其中，分别是第k个D2D接收端的预编码矩阵；分别是第k个基站信号接收端的预编码矩阵；代表第k个D2D接收端的信道增益到第j个基站，代表第k个D2D接收端到第j个D2D发送端的信道增益；

步骤7：由计算出反向信道的干扰消除矩阵；

步骤8：根据信道的互易性，有

步骤9：返回上述步骤2，直到收敛完成。

2.根据权利要求1所述的一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法，其特征在于：所述方法的每个用户以最小化自身干扰泄露为目标；所有用户终端的干扰泄露之和小于一个阈值，则称为收敛。

3.根据权利要求1所述的一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法，其特征在于，所述方法的每个用户的干扰泄露为：I^[k]＝Tr[[U_d^[k]]^HQ_d^[k]U_d^[k]+[U_c^[k]]^HQ_c^[k]U_c^[k]]，为了衡量总干扰泄露的收敛性，定义总的干扰泄露(WLI)为：

其中d^[k]为第k个接收端有用信号的自由度；是第k个反向接收端，即：发送端的功率。

4.根据权利要求1所述的一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法，其特征在于，所述方法的干扰泄露在经过若干次迭代之后是必然收敛的，包括：

WLI在第k个接收端的体现为：

5.根据权利要求1所述的一种基于D2D通信的蜂窝网络的干扰对齐方法，其特征在于，所述方法的步骤4中计算出的接收端的干扰消除矩阵和以最小化每个接收端的干扰泄露，从而最小化总干扰泄露WLI在第k个接收端的体现而因为所以有：所以，步骤4中计算出的干扰消除矩阵和最小化了所有接收端的总干扰泄露I_w；反向信道同理可证；在每一次的迭代中，总干扰泄露WLI会逐次减小，其理论最佳值为0；而在实际情况中，不可能无线迭代下去，只需要根据链路情况设定相符合的阈值，经过若干次的迭代之后，干扰泄露总和WLI小于该阈值，则认为最终结果收敛，得出最终结果。