本發(fā)明屬于通信,具體涉及一種靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法。
背景技術(shù):
1、目前,利用有效的干擾管理方案來(lái)提高傳輸性能已成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中傳統(tǒng)的抗干擾傳輸方案通過(guò)將信號(hào)空間劃分為干擾子空間和干擾子空間的零空間,并通過(guò)定向接入技術(shù),將干擾信號(hào)指向干擾子空間,并在干擾子空間的零空間中發(fā)送有用的信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)干擾消除。例如,將抗干擾傳輸方案應(yīng)用于多小區(qū)干擾多址信道網(wǎng)絡(luò),對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分組輔助干擾對(duì)準(zhǔn);然而傳統(tǒng)方案往往需要完美的信道狀態(tài)信息(csi)來(lái)計(jì)算定向接入矢量,導(dǎo)致方案的復(fù)雜度很高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,聯(lián)合處理靈活接入的權(quán)重和用戶(hù)選擇方案,以最小化干擾來(lái)實(shí)現(xiàn)高效傳輸。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù),本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、一種靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,包括:
4、將蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站與用戶(hù)之間的一次通信傳輸過(guò)程的持續(xù)時(shí)間劃分為訓(xùn)練階段和數(shù)據(jù)傳輸階段,其中訓(xùn)練階段進(jìn)一步被劃分為多個(gè)迷你時(shí)隙;
5、在訓(xùn)練階段的每個(gè)迷你時(shí)隙中:
6、蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站首先隨機(jī)生成一組靈活接入矢量,然后基于靈活接入矢量構(gòu)造接收信號(hào)空間的有用信號(hào)空間并向基站所在小區(qū)的所有用戶(hù)進(jìn)行廣播;
7、基于用戶(hù)與基站之間的信道矩陣以及有用信號(hào)空間,用戶(hù)構(gòu)造干擾泄漏矩陣并計(jì)算用戶(hù)波束成形權(quán)重;
8、設(shè)置用戶(hù)的干擾泄漏值,基站利用干擾泄漏值進(jìn)行用戶(hù)選擇;通過(guò)接收端的信干噪比以及用戶(hù)波束成形權(quán)重確定各迷你時(shí)隙對(duì)應(yīng)的頻譜效率;
9、在數(shù)據(jù)傳輸階段:
10、基站確定具有最大頻譜效率的迷你時(shí)隙對(duì)應(yīng)的靈活接入矢量,并將該靈活接入矢量應(yīng)用于通過(guò)干擾泄漏值篩選出的用戶(hù)的通信過(guò)程。
11、進(jìn)一步地,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站與用戶(hù)之間的一次通信傳輸過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為時(shí)隙t,將其按照2:8的方式劃分為訓(xùn)練階段和數(shù)據(jù)傳輸階段,訓(xùn)練階段被劃分為m個(gè)長(zhǎng)度為τ的迷你時(shí)隙,其中m不小于10,τ≥0。
12、進(jìn)一步地,所述靈活接入矢量表示為:
13、
14、且有:
15、
16、其中,代表第m個(gè)迷你時(shí)隙中,第j根接收天線接收到的第nc個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的bs的矢量,且滿(mǎn)足和分別代表靈活接入的系數(shù)的幅度和相位,e為自然底數(shù),i代表虛數(shù)單位,表示nr×1維復(fù)數(shù)空間;0<m≤m,m為迷你時(shí)隙的總數(shù),nr表示基站bs中布置的接收天線的數(shù)量;
17、所述有用信號(hào)空間表示為:
18、
19、進(jìn)一步地,所述基于用戶(hù)與基站之間的信道矩陣以及有用信號(hào)空間,用戶(hù)構(gòu)造干擾泄漏矩陣并計(jì)算用戶(hù)波束成形權(quán)重,包括:
20、對(duì)干擾泄露矩陣進(jìn)行奇異值分解svd,得:
21、
22、其中為奇異值分解得到的酉矩陣,為奇異值矩陣,為干擾泄露矩陣的l個(gè)奇異值,是奇異值分解后得到的nt個(gè)單位正交列向量,定義即得到第個(gè)用戶(hù)的波束成形權(quán)重。
23、進(jìn)一步地,第個(gè)用戶(hù)的發(fā)射波束成形權(quán)重滿(mǎn)足:
24、
25、其中1≤nc'≤nc且nc'≠nc,||?||2表示二范數(shù)的平方,表示第m個(gè)迷你時(shí)隙中第個(gè)用戶(hù)和第nc′個(gè)基站之間的信道矩陣;為第個(gè)用戶(hù)的干擾泄漏矩陣,表示為:
26、
27、其中代表第nc個(gè)基站的第個(gè)用戶(hù)與其他基站所選擇的第1到個(gè)用戶(hù)之間的信道矩陣,nc為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量,nt為用戶(hù)部署的發(fā)射天線的數(shù)量,nc≥nc≥1。
28、進(jìn)一步地,用戶(hù)的干擾泄漏值表示為:
29、
30、其中表示對(duì)干擾泄露矩陣進(jìn)行奇異值分解得到的最小奇異值。
31、進(jìn)一步地,所述基站利用干擾泄漏值進(jìn)行用戶(hù)選擇,具體為:
32、將基站bs所在小區(qū)的所有個(gè)用戶(hù)將計(jì)算出的干擾泄漏值反饋給bs,bs選擇干擾泄漏值最小的個(gè)用戶(hù)。
33、進(jìn)一步地,所述通過(guò)接收端的信干噪比以及用戶(hù)波束成形權(quán)重確定各迷你時(shí)隙對(duì)應(yīng)的頻譜效率,包括:
34、對(duì)于第nc個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站,接收信號(hào)為:
35、
36、其中發(fā)射信號(hào)為為功率譜密度為n0的高斯白噪聲;所述發(fā)射信號(hào)、接收信號(hào)為訓(xùn)練階段用戶(hù)和基站之間收發(fā)的用于訓(xùn)練的數(shù)據(jù);為第個(gè)用戶(hù)和第nc個(gè)基站之間的信道矩陣,為第個(gè)用戶(hù)的發(fā)射波束成形權(quán)重;
37、經(jīng)過(guò)迫零均衡后,接收端信干噪比sinr為:
38、
39、其中代表求偽逆,n0為高斯白噪聲功率譜密度,||·||2代表求二范數(shù)的平方,代表發(fā)射信號(hào)或接收信號(hào)中有用信號(hào),代表發(fā)射信號(hào)或接收信號(hào)中的干擾信號(hào),為等效用戶(hù)信道,即第nc個(gè)基站的第個(gè)用戶(hù)的有用信號(hào)的傳輸信道,為等效干擾信道,即第nc個(gè)基站的第個(gè)用戶(hù)的干擾信號(hào)的傳輸信道;
40、第m個(gè)迷你時(shí)隙對(duì)應(yīng)頻譜效率se為:
41、
42、一種終端設(shè)備,包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序;處理器被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)所述靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法。
43、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序;計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)所述靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法。
44、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn):
45、本發(fā)明與傳統(tǒng)的抗干擾傳輸系統(tǒng)相比,在沒(méi)有完美csi且候選用戶(hù)數(shù)量較少的情況下,以較低的計(jì)算復(fù)雜度取得了較高的se和較低的中斷概率,實(shí)現(xiàn)了跨域高效抗干擾傳輸。
1.一種靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站與用戶(hù)之間的一次通信傳輸過(guò)程的持續(xù)時(shí)間為時(shí)隙t,將其按照2:8的方式劃分為訓(xùn)練階段和數(shù)據(jù)傳輸階段,訓(xùn)練階段被劃分為m個(gè)長(zhǎng)度為τ的迷你時(shí)隙,其中m不小于10,τ≥0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,所述靈活接入矢量表示為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,所述基于用戶(hù)與基站之間的信道矩陣以及有用信號(hào)空間,用戶(hù)構(gòu)造干擾泄漏矩陣并計(jì)算用戶(hù)波束成形權(quán)重,包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,第個(gè)用戶(hù)的發(fā)射波束成形權(quán)重滿(mǎn)足:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,用戶(hù)的干擾泄漏值表示為:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,所述基站利用干擾泄漏值進(jìn)行用戶(hù)選擇,具體為:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法,其特征在于,所述通過(guò)接收端的信干噪比以及用戶(hù)波束成形權(quán)重確定各迷你時(shí)隙對(duì)應(yīng)的頻譜效率,包括:
9.一種終端設(shè)備,包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序;處理器被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序;計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述靈活接入的跨域高效抗干擾傳輸方法。