[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

摘要

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。

主权项

1.一种大规模多输入多输出下行系统的抗干扰方法，其特征在于，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，建立的系统模型，具体为：在获取所有用户与所有基站的实时信道状态信息CSI情况下，对三个Massive MIMO基站A、B、C，设基站A服务用户α，基站B服务用户β1和β2，基站C服务用户γ，对容易受到干扰的边缘用户α、β1、β2、γ，在满足最大信道容量的情况下，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；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；在步骤2)中，选择发射端天线的方法为：将基站的M根发射端天线分成相等的两份，每份M/2根，从其中一份的M/2根发射端天线中选取N根发射端天线，然后把这N根发射端天线并入到另外一份M/2根发射端天线中，然后从(M/2+N)根发射端天线中选取N根发射端天线；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；在步骤3)中，各个基站获取选择的N根发射端天线，并获取选择的发射端天线与本小区用户及其他小区用户之间的信道状态信息CSI：用Hu,b表示用户u与基站b之间的信道状态信息矩阵，其中u∈{α,β1,β2,γ}表示对应的用户，b∈{A,B,C}表示对应的基站；4)获取相邻小区基站相应的预编码矩阵；在步骤4)中，采用干扰对齐算法，获取相邻小区基站相应的预编码矩阵的方法为：设基站A和基站C的预编码矩阵VA和VC，将基站A和基站C对基站B的用户β1和β2的干扰对齐到一个子空间中，VA和VC分别满足：span(Hβ1,AVA)＝span(Hβ1,CVC)；span(Hβ2,AVA)＝span(Hβ2,CVC)；其中，span(·)表示矩阵列向量张成的子空间，Hβ1,A表示用户β1与基站A之间的信道状态信息矩阵，Hβ1,C表示用户β1与基站C之间的信道状态信息矩阵，Hβ2,A表示用户β2与基站A之间的信道状态信息矩阵，Hβ2,C表示用户β2与基站C之间的信道状态信息矩阵；计算基站A和基站C对用户α和γ的预编码矩阵：其中，表示第i根天线，其中M表示基站端发射天线的总数，eig(·)表示归一化特征向量，(·)^‑1表示求矩阵的逆运算，||·||表示求矩阵的模；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；步骤5)具体为：每个用户设置接收波束赋形矩阵，用于消除干扰信号，具体如下：其中，表示矩阵零空间的标准正交基，(·)⁺表示共轭转置运算；求出基站B对用户β1和β2的预编码矩阵Vβ1和Vβ2：