[发明专利]一种联合基站用户关联的干扰消除方法

说明书

本发明公开了一种联合基站用户关联的干扰消除方法，用于解决现有联合基站用户关联的干扰消除方法中存在的必须限制每个用户发射的数据流个数是相同的问题。实现步骤为：设置系统模型；构建目标函数；求解目标函数，得到每个用户与基站关联的关系和每个用户发射的数据流个数；用户向与自己关联的基站发射数据流；消除基站的干扰信号，以得到基站的期望信号。本发明没有要求每个用户发射的数据流个数是相同的，避免了现有联合基站用户关联的干扰消除技术只针对每个用户发送的数据流个数是相同的缺陷，增大了适用范围，同时提高了系统的可达自由度。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种联合基站用户关联的干扰消除方法，可用于每个用户发射的数据流个数是不同的多用户多基站的系统。

背景技术

在多小区MIMO无线网络中，随着用户的数目和用户的需求不断增加，用户向基站发射数据流时，基站会收到干扰信号，这严重地影响了通信质量，因此如何消除干扰变得极其重要。为了极大程度地实现干扰消除，一个极其有效的方法是在干扰消除之前进行干扰对齐，干扰对齐是指通过预编码矩阵将基站的干扰空间进行压缩，使得基站的干扰空间维度尽可能小。干扰消除是指通过压缩后的干扰空间的零空间中的解码矩阵对基站的干扰信号进行迫零，消除该基站的干扰。压缩后的干扰空间维度越小说明基站能够收到更多的期望信号，也可以说用户能够发射更多的数据流。将所有用户发射的数据流个数的总和表示为系统的可达自由度，对于配置有多个用户和多个基站的系统而言，用户能够发射更多的数据流，说明系统的可达自由度越大。用户与基站关联的关系是否为固定，和每个用户发射的数据流个数是否相同都会影响系统的可达自由度。

目前为止，对于MIMO干扰多址接入网络，关于联合基站用户关联的干扰消除方法已经被提出来，该干扰消除方法必须要求每个用户发射的数据流个数是相同的。例如，授权公告号为CN105846944B，名称为“联合基站用户关联的干扰消除方法”的专利，公开了一种联合基站用户关联的干扰消除方法，实现步骤为：设置系统模型；将系统自由度最大化问题转化为一个最优化模型，然后求解该最优化模型；根据最优化模型的解确定最优的基站用户关联关系以及系统最大可达自由度；在基站用户关联关系最优的情况下，在基站端进行干扰消除。该方法突破了用户与基站关联的关系是固定的限制，在用户与基站关联的关系是不固定的场景下求出了用户与基站之间的最优关联关系，使得系统的可达自由度得到提高，虽然该方法可用于基站与用户之间的关联是任意的多小区MIMO的多址接入上行网络，但是必须要求每个用户发射的数据流个数是相同的，限制了每个用户发射的数据流的个数，使得系统的可达自由度较小。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提出一种联合基站用户关联的干扰消除方法，用于解决现有技术中存在的必须限制每个用户发射的数据流个数是相同的问题。

为实现上述目的，本发明的主要步骤如下：

(1)设置系统模型：

设置基站的个数为K，K≥1，用户的个数为J，J≥1，各基站之间设有回程链路，每个用户关联一个基站，每个基站关联一个或多个用户，每个基站和每个用户配置的天线均为M根，M≥1；

(2)构建目标函数P：

(2.1)设置目标函数P的变量{d_(k,j)}、{a_(k,j)}和K_IA：

将所有用户向与其关联的基站发射的数据流组{d_(k,j)}作为目标函数P的第一变量，{d_(k,j)}中的元素d_(k,j)表示每个用户j向基站k发送的数据流个数，{d_(k,j)}的个数为J(M+1)，其中d_(k,j)∈{0,1,…,M}，j∈{0,1,…,J}，k∈{0,1,…,K}；