專利名稱：一種能同時(shí)消除小區(qū)間干擾和流間干擾的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能同時(shí)消除小區(qū)間干擾和流間干擾的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法， 屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在同頻組網(wǎng)的LTE-A系統(tǒng)中，相連小區(qū)間的干擾限制了小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量和吞吐量。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的頻譜利用率，提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量和吞吐量， 必須采用相關(guān)技術(shù)有效地降低小區(qū)間的干擾。在下一代無(wú)線通信系統(tǒng)中，協(xié)作多點(diǎn)傳輸 (Cooperated Multipoint, C0MP)技術(shù)被認(rèn)為是一種改善邊緣用戶傳輸性能的有效方法。CoMp作為提高小區(qū)吞吐量尤其是小區(qū)邊緣吞吐量的重要手段，目前技術(shù)主要包含兩類干擾協(xié)調(diào)調(diào)度技術(shù)(Coordinate Scheduling, CS)和信號(hào)聯(lián)合處理(Joint Processing, JP)技術(shù)。其中信號(hào)聯(lián)合處理技術(shù)通過(guò)相連多點(diǎn)的協(xié)作通信，與協(xié)作小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的用戶共同構(gòu)成虛擬的多輸入多輸出結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使用現(xiàn)有的多用戶MIMO檢測(cè)技術(shù)對(duì)這些協(xié)作的用戶進(jìn)行信號(hào)的聯(lián)合發(fā)送和聯(lián)合接收，從而降低小區(qū)間的干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量和系統(tǒng)的平均吞吐量。目前使用的一種聯(lián)合處理技術(shù)是對(duì)所有用戶數(shù)據(jù)信息在發(fā)射端進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼，使得各個(gè)協(xié)作基站發(fā)送的數(shù)據(jù)信息對(duì)相鄰小區(qū)用戶不會(huì)形成干擾，常用的聯(lián)合預(yù)編碼算法有塊對(duì)角化(BD)算法、破零(ZF)算法、BD+SVD (奇異值分解) 等線性預(yù)編碼算法，以及TH (Tomlinson-Harashim) P、DP (Dirty Paper贓紙)等非線性預(yù)編碼算法。由于線性預(yù)編碼算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此受到很大的關(guān)注，但是BD算法只能在發(fā)射端有效地消除鄰小區(qū)用戶間的干擾，無(wú)法在發(fā)射端消除同一小區(qū)用戶數(shù)據(jù)流間的干擾，而破零算法能消除同一用戶數(shù)據(jù)流間的干擾，但不能消除相連小區(qū)用戶間的干擾，BD+SVD算法也是只能在發(fā)射端消除相鄰小區(qū)用戶間的干擾。BD、BD+SVD算法要消除數(shù)據(jù)流間的干擾只能在接收端進(jìn)行MIMO檢測(cè)才能消除，但是這樣一來(lái)用戶端需要進(jìn)行矩陣求逆運(yùn)算，計(jì)算復(fù)雜度較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了在發(fā)射端完全消除數(shù)據(jù)流間的干擾，降低用戶端接收復(fù)雜度，本發(fā)明給出了一種新的聯(lián)合傳輸方法-同時(shí)消除小區(qū)間干擾和流間干擾的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法。該方法將協(xié)作基站服務(wù)的所有用戶數(shù)據(jù)在聯(lián)合處理單元進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼，然后將編碼后的信息分配到各個(gè)基站天線上發(fā)送出去。進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼后的用戶信息之間不會(huì)形成干擾，同一用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)流之間也不會(huì)形成干擾，這樣接收端只需利用估計(jì)的等效信道矩陣，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡即可，無(wú)需復(fù)雜的矩陣求逆運(yùn)算。本發(fā)明的聯(lián)合傳輸方法具體步驟如下(1)設(shè)一個(gè)無(wú)線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)有M個(gè)協(xié)作基站，用戶數(shù)為K，每個(gè)基站對(duì)應(yīng)的發(fā)射天線數(shù)為Nt，每個(gè)終端對(duì)應(yīng)的接收天線數(shù)為凡。
(2)無(wú)線協(xié)作通信網(wǎng)絡(luò)的M個(gè)協(xié)作基站分別獲取協(xié)作區(qū)域內(nèi)該所有協(xié)作基站至K 個(gè)用戶的信道信息，獲得信道矩陣Hk,m(k= 1，2，-,K,m= 1,2,…M)，然后各協(xié)作基站將得到的信道矩陣Hk,m(k= 1，2，…，K，m=l，2，…Μ)以及要發(fā)送的數(shù)據(jù)、(k = 1，2，… K)發(fā)送到聯(lián)合處理單元。這里Ht,Ca^v'表示第m個(gè)基站到第k個(gè)用戶的下行信道矩陣。 h € C^1表示第k個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，其中dm是第k個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流數(shù)。(3)聯(lián)合處理單元根據(jù)信道矩陣Hk,m計(jì)算K個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的聯(lián)合預(yù)編碼矩陣。步驟如下3. 1令Hk = [Hk, AyHu]表示所有協(xié)作基站到第k個(gè)用戶的信道信息矩陣。3.2對(duì)第k(k= 1,2,…，K)個(gè)用戶，獲得由除用戶k之外的所有用戶對(duì)應(yīng)的信道矩陣組成的干擾用戶信道矩陣扎=[Η,Γ H/…民/ Hfc/…Η/Γ。3. 3對(duì)IiJ故奇異值分解，得到St =UtDtV/。其中
權(quán)利要求
1.一種能同時(shí)消除小區(qū)間干擾和流間干擾的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的M個(gè)協(xié)作基站分別獲取本協(xié)作基站至協(xié)作區(qū)域內(nèi)所有K個(gè)用戶的信道信息，獲得信道矩陣Hk,m(k= 1，2，…，K，m= 1，2，…M)，然后各協(xié)作基站將得到的信道矩陣Hk,m(k= 1，2，…，K，m= 1,2,…Μ)以及要發(fā)送的數(shù)據(jù)、(k = 1,2,…K)發(fā)送到聯(lián)合處理單元；其中Ht,m eC^"'表示第m個(gè)基站到第k個(gè)用戶的下行信道矩陣表示第k個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，其中dm是第k個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流數(shù)，凡是終端接收天線個(gè)數(shù)，Nt是基站天線個(gè)數(shù)；步驟2:聯(lián)合處理單元根據(jù)信道矩陣Hk,m(k= 1，2，-,K,m= 1,2,…M)計(jì)算K個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的聯(lián)合預(yù)編碼矩陣；步驟3 利用計(jì)算得到的所有用戶的聯(lián)合預(yù)編碼矩陣Wk，對(duì)所有用戶數(shù)據(jù)信息％(k = 1,2-, Μ)進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼，得到要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息X
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法，其特征在于，其中所述步驟2具體計(jì)算步驟如下2. 1令Hk = [HkaHk,,-Hk, J表示所有協(xié)作基站到第k個(gè)用戶的信道信息矩陣；2.2對(duì)第1^&=1，2，…，K)個(gè)用戶，獲得由除用戶k之外的所有用戶對(duì)應(yīng)的信道矩陣組成的干擾用戶信道矩陣S4 =[H,r H/…Ha/ Hi/…H/f ；2. 3對(duì)Sa做奇異值分解，得到艮=UtDiV/ ；其中Ua = [U1U2 · ·-Ui^iw ]是由H4 的左奇異向量組成的矩陣，V/=[νν··ν_]"是由&的右奇異向量組成的矩陣，
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能同時(shí)消除小區(qū)間干擾和流間干擾的CoMP下行聯(lián)合傳輸方法，該方法將協(xié)作基站服務(wù)的所有用戶數(shù)據(jù)在聯(lián)合處理單元進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼，然后將編碼后的信息分配到各個(gè)基站天線上發(fā)送出去。進(jìn)行聯(lián)合預(yù)編碼后的用戶信息之間不會(huì)形成干擾，同一用戶的多個(gè)數(shù)據(jù)流之間也不會(huì)形成干擾，這樣接收端只需利用估計(jì)的等效信道矩陣，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡即可，無(wú)需復(fù)雜的矩陣求逆運(yùn)算。
文檔編號(hào)H04L25/03GK102332946SQ20111030929
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者付衛(wèi)紅, 劉乃安, 史凡, 曾興雯, 頡軼萍 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)