TD-LTE系统中的干扰对齐方法

摘要

本发明针对信道失配的问题，提出一种对信道估计的结果进行时频联合EBF方法处理的TD-LTE系统中的干扰对齐方法。首先，对构建的信道自相关阵进行特征值分解，选择特征值最大的特征向量作为信道矩阵(EBF)进行迫零干扰对齐或改进的干扰对齐，由此得到信道干扰对齐的预编码向量和接收向量，分别对基站发出的信号和用户接收的信号进行处理，使得干扰对齐。本发明将EBF与干扰对齐结合起来，利用经过平滑和修正的信道计算干扰对齐的预编码矢量和接收矢量，以使得干扰对齐获得更好的性能。

主权项

一种TD‑LTE系统中的干扰对齐方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据上行数据进行信道估计，得到时频联合信道h¹¹,h¹²,h²¹,h²²，其中h¹¹,h¹²分别代表目标小区用户到目标小区基站及干扰小区基站的信道，h²¹,h²²分别代表干扰小区用户到目标小区基站和干扰小区基站的信道；2)对上述四组信道分别进行特征波束形成EBF平滑处理：取适当大小的时频块构造信道自相关阵$R=\frac{1}{N_t}\underset{t=1}{\overset{N_t}{\Sigma }}\underset{f=1}{\overset{N_f}{\Sigma }}{\left(h_{(t,f)}^{m,n}\right)}^H{h^{m,n}}_{(t,f)}(m=\mathrm{1,2};n=\mathrm{1,2})$其中，为估计信道h^m,n在t时刻在f子载波上的信道；N_f为时频块的频域尺度；N_t时频块的时间尺度；然后对得到的R进行特征值分解，取出最大特征值所对应的特征向量作为该时频块内的信道信息；3)迫零干扰对齐：根据步骤2)中求出的最大特征值所对应的特征向量，进行如下计算：两个小区用户的接收信号为y₁，y₂，以子载波为单位计算：$y_1=\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,1}}\right)P{v}_1{x}_1+\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,2}}\right)P{v}_2{x}_2+n_1$$y_2=\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,1}}\right)P{v}_1{x}_1+\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,2}}\right)P{v}_2{x}_2+n_2$其中，v₁,v₂分别为目标小区基站和干扰小区基站信号的预编码向量；P为两基站的预编码矩阵；x₁，x₂为两基站的发射信号；n₁，n₂为加性高斯噪声；为了抑制干扰，设计迫零接收向量u₁、u₂,使得下式成立：${u_1}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,2}}\right)P=0$${u_2}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,1}}\right)P=0$根据求出的迫零接收向量，求解每个基站的预编码向量v₁,v₂：$\left[\begin{array}{cc}{u_1}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,1}}\right)P& {u_1}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^2\right)P\\ {u_2}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,1}}\right)P& {u_2}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,2}}\right)P\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{v}_1& \\ & v_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right]$$\left[\begin{array}{cc}{v}_1& \\ & v_2\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}{u_1}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,1}}\right)P& {u_1}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{1,2}}\right)P\\ {u_2}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^2\right)P& {u_2}^H\mathrm{diag}\left(h_{(t,f)}^{\mathrm{2,2}}\right)P\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right]$4)根据所述预编码向量v₁,v₂，对所述基站发出的信号进行预编码处理；根据所述接收向量u₁、u₂，对用户接收到的信号进行处理。