基于多点多用户协作下行的干扰松弛对齐方法

摘要

本发明公开了一种基于多点多用户协作下行的干扰松弛对齐方法，其具体步骤包括：(1)根据通信系统对性能需求的不同和传输方式的不同，发送端采用相 应的信道估计技术完成信道估计，得到信道矩阵参数；(2)建立由松弛因子λ松弛干扰对齐约束条件后形成的约束条件和目标函数组成的优化方程；(3)求解优化方程；(4)各发送端分别用求解出的波束成形矩阵左乘发送信号完成预处理；(5)各接收端分别用求解出的干扰消除矩阵的共轭转置左乘接收到的信号完成后处理。本发明具有可以快速求解出用于抑制多用户干扰所需的波束成形矩阵集合和干扰消除矩阵集合，并通过发送端和接收端分别进行预处理和后处理抑制多用户干扰的优点。

主权项

1.一种基于多点多用户协作下行的干扰松弛对齐方法，包括如下步骤：(1)获得信道矩阵参数：根据通信系统对性能需求和传输方式的不同，发送端采用相应的信道估计技术完成信道估计，得到信道矩阵参数；(2)建立优化方程2a)确定约束条件，根据每个系统对性能要求不同而产生的最大可容忍的残余多用户干扰，确定对应的松弛因子λ，用松弛因子λ对干扰对齐约束条件进行不大于最大可容忍的残余多用户干扰的松弛，得到干扰松弛对齐的约束条件；2b)选定目标函数：依据使信道容量最大化的优化准则，选定所有接收端获得的等效独立信道数之和最大作为优化方程的目标函数；2c)建立由约束条件和目标函数组成的优化方程：目标函数：$\max \underset{k\in K}{\Sigma }{d}_k$约束条件：$\left\{\begin{array}{cc}{U}_k^H{H}_{\mathrm{kj}}{V}_j\le {\sigma }_k^{2}I/\lambda ,& \forall k\ne j\\ \mathrm{rank}\left(U_k^H{H}_{\mathrm{kk}}{V}_k\right)=d_k,& 1\le k\le K\end{array}\right.$其中，d_k为接收端k获得的等效独立信道数，U_k为第k个接收端的干扰消除矩阵，[·]^H为矩阵的共轭转置，H_kj为第j个发送端到第k个接收端的信道矩阵参数，V_j为第j个发送端的波束成形矩阵，为加性高斯白噪声功率，I为单位矩阵，rank(·)为矩阵的秩，H_kk为第k个发送端到第k个接收端的信道矩阵参数，V_k为第k个发送端的波束成形矩阵；(3)求解优化方程，获得波束成形矩阵集合和干扰消除矩阵集合，并分别发送给对应的发送端和接收端；(4)各发送端分别用获得的波束成形矩阵集合中对应的波束成形矩阵与发送信号左乘，完成对发送信号的预处理；(5)各接收端分别用获得的干扰消除矩阵集合中对应的干扰消除矩阵的共轭转置左乘接收到的信号，完成对接收到的信号的后处理。