[发明专利]一种基于用户选择的干扰管理方法

说明书

本发明提供一种基于用户选择的干扰管理方法，基于多小区网络信号接收模型，通过用户选择算法选择互相干扰最小的用户，选择的用户信道理想特征为以用户间信道的正交性作为选择准则，即同一小区内的调度用户信道间应该尽量正交且信道幅度尽量大，小区外对本小区的干扰信道应对齐到与本小区的用户信道子空间正交的子空间内，其中，正交性选择包括通过集中式用户选择算法选择或通过分布式用户选择算法选择；实现通过选择合适的用户集，减少用户间干扰从而有效地提高系统的传输效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及在多小区、多用户场景下的一种基于用户选择的干扰管理方法。

背景技术

随着一代又一代无线通信技术的不断革新，人们对信息传输容量和速度的要求逐步提高，业务的需求量也越来越大，然而频谱资源的稀缺日益严重，提高频谱效率的技术成为现在无线通信的核心。

多输入多输出(MIMO)技术由于其高速率和高可靠性，成为现在无线通信网络的关键技术。该技术通过在收发两端分别布置多根天线进行通信，能够有效抵抗多径衰落，大幅度提升通信系统的传输速率。

在蜂窝移动通信系统中，基站装载多根天线，而用户一般只有1-2根天线，如果采用单用户传输的通信方式(即时分多址)，基站在一时刻只同一个用户进行通信，则将无法实现系统速率随基站天线数的线性增长。因此，利用MIMO技术和多用户传输来获得更高的系统速率已经成为提高系统整体吞吐量所需攻克的难题。

与单用户传输模式相比，多用户传输模式能获得更高的系统速率，但同样也会面临许多问题，其中一个尤为重要的问题就是用户间的互相干扰问题。如若不能很好地处理好多用户干扰，那么将会导致用户无法正确接收数据，从而降低系统吞吐量。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于用户选择的干扰管理的方法，该方法考虑在多小区、多用户的场景下，通过合理的算法进行用户选择来减少用户间干扰，提高系统容量。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种基于用户选择的干扰管理方法，基于多小区网络信号接收模型，通过用户选择算法选择互相干扰最小的用户，选择的用户信道理想特征为以用户间信道的正交性作为选择准则，即同一小区内的调度用户信道间应该尽量正交且信道幅度尽量大，小区外对本小区的干扰信道应对齐到与本小区的用户信道子空间正交的子空间内；

其中，正交性选择包括通过集中式用户选择算法选择或通过分布式用户选择算法选择。

分布式用户选择算法通过假设有G个小区，每个小区的基站天线数和用户总数为M和K，每个用户的天线数N＝1，则每个基站能同时服务的最大用户数为S＝M/G；

找到小区容量达到最大的用户组合，下行链路与上行链路具有互易性，可以按照同样的思想进行算法的设计，本发明设小区i中的用户k表示为用户i_k，则上行链路中基站接收到的用户i_k的信号可表示为

其中，为用户i_k的线性的接收均衡矢量，和分别为用户i_k和基站i之间的信道信息，用户i_k的数据码元和发射功率，在公式(1)中，右边第一项均为有用信号，第二项为小区内其他用户的干扰，第三项为小区外用户的干扰，最后一项为接收端处的加性高斯白噪声。

分布式用户选择算法包括基于矢量内积的算法或基于矩阵行列式的算法；基于矢量内积的算法流程包括第一步通过用户的干扰信道与其他小区干扰子空间的对齐性选择出一部分用户，第二步从选出用户中再选择出其有用信道与本小区的干扰子空间、以及与本小区已选用户的信道正交性较好的S个用户；