[发明专利]一种大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法

说明书

本发明涉及一种大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法，步骤如下：1)基站获取所有用户与所有基站的实时信道状态信息CSI；2)下行系统中，基站为发射端，用户为接收端，则在发射端选择与接收端天线数目相等的发射端天线；3)获取被选择的发射端天线与本小区用户及其他小区用户之间的实时信道状态信息CSI；4)获取相邻小区基站相应的预编码矩阵；5)在接收端设置相邻小区接收波束赋形矩阵，获得剩余小区的预编码矩阵。本发明采用贪婪算法进行天线选择，在发射端选择与接收端天线数目相等的发射端天线传送信号，不仅有效的减少了系统的复杂度，而且实现成本大大减少。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法。

背景技术

对更高传输速率和更高频谱效率的追求是无线通信领域一个长久不变的话题。大规模阵列天线多输入多输出技术(Massive Multiple Input Multiple Output，MassiveMIMO)通过在发送端和接收端配置大量天线，为无线通信引入了额外的空间自由度，从而极大地提高了系统的频谱利用率和吞吐量。

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统在发送端和接收端同时采用多根天线进行信号的发送和接收，这就要求使用与天线一样多的射频链路(如A/D转换器、放大器、调制器等)，大大增加了系统的硬件成本，此外，空时编码、检测译码的复杂度也大幅增加。当天线数较大时，系统的复杂度会变得很高，实现成本也会很高，这严重影响MIMO系统实用化的进程。

MIMO天线选择技术作为减少MIMO系统的实现复杂度和代价的一种有效手段，每个时刻从配置的多天线中按照一定的性能准则激活一组最优的天线子集来实现通信，通过天线选择保留最优化MIMO系统容量，同时大大减少射频链路开销。天线选择的准则有两种，一种是以最大化多天线提供的分集增益为准则提高传输质量，另一种是以最大化多天线提供的容量为准则来提高传输效率。

干扰长久以来一直是无线通信系统设计中主要挑战之一。以蜂窝网为例,蜂窝小区的半径不断地缩小,相同面积可以容纳更多的小区,系统容量也随之提高。但小区半径缩小,采用相同的频谱资源的小区站间距也就随之缩小,小区边缘用户,会受到非常强的小区间干扰,所以如何抑制干扰,尤其是抑制边缘小区用户间干扰,成为现代通信系统设计中的一个不可回避的问题。干扰对齐(Interference Alignment，IA)在这种背景下应运而生。该技术核心思想在于将来自于不同数据流的干扰信号在一个方向上或者一个信号空间里对齐,以减少干扰空间的自由度，达到提升自由度的目的。干扰对齐技术使得无线干扰网络的容量有了飞跃式的增长,大大拓展了之前学者对干扰网络容量界限的认识,有助于下一代通信系统中多用户干扰情况下的大容量可靠传输。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不仅有效的减少了系统的复杂度，而且实现成本大大减少大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法。

本发明的技术方案如下：

一种大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法，步骤如下：

1)基站获取所有用户与所有基站的实时信道状态信息CSI；

2)下行系统中，基站为发射端，用户为接收端，则在发射端选择与接收端天线数目相等的发射端天线；

3)获取被选择的发射端天线与本小区用户及其他小区用户之间的实时信道状态信息CSI；

4)获取相邻小区基站相应的预编码矩阵；

5)在接收端设置相邻小区接收波束赋形矩阵，获得剩余小区的预编码矩阵。