一種基于干擾對齊的預(yù)編碼系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及射頻領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于干擾對齊的預(yù)編碼系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多小區(qū)、多用戶MIM0系統(tǒng)指由若干個小區(qū)（每個小區(qū)內(nèi)有一個基站（Base Station,BS))和若干個用戶（UserEquipment,肥）組成的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中BS和肥都可 具有多根天線，BS使用相同的頻率資源同時服務(wù)多個用戶。與單用戶MIM0系統(tǒng)相比，多用 戶MIM0可有效提升系統(tǒng)容量，因而被認(rèn)為是下一代無線通信關(guān)鍵技術(shù)之一，受到標(biāo)準(zhǔn)化組 織，如3GPP等的重視。
[000引然而在多小區(qū)、多用戶MIM0系統(tǒng)下行傳輸中，當(dāng)某個BS(發(fā)射端）向其所在小區(qū) 內(nèi)的用戶（接收端）發(fā)送信息時，由于系統(tǒng)的頻率復(fù)用因子為1，該BS會對其他小區(qū)中的用 戶造成干擾，此干擾為小區(qū)間干擾（inter-cellinterference,ICI);同時由于BS使用相 同的頻率資源同時服務(wù)多個用戶，小區(qū)內(nèi)的多個用戶間還會存在共信道干擾（inter-user inte計erence，IUI)。小區(qū)間干擾和小區(qū)內(nèi)用戶間干擾的同時存在，導(dǎo)致系統(tǒng)性能受到干擾 的嚴(yán)重限制，因此，有效的干擾抑制技術(shù)，是各研究機構(gòu)一直努力的目標(biāo)。干擾對齊技術(shù)是 近年興起的一種極具潛力的新型干擾抑制方式，該技術(shù)可大幅提升系統(tǒng)容量。干擾對齊技 術(shù)使用自由度（Degreeof化eedom，DoF,又稱復(fù)用增益）來評估系統(tǒng)容量，且評估的準(zhǔn)確度 隨信噪比（SNR)的增加而提高。干擾對齊技術(shù)的出現(xiàn)為干擾抑制開辟了新方向，可應(yīng)用于 配置單天線/多天線的系統(tǒng)中，無需終端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計并且對無需改動現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 和協(xié)議接口，通過利用TDD系統(tǒng)信道互易性，可W在不共享數(shù)據(jù)的情況下實現(xiàn)小區(qū)間干擾 抑制。因此干擾對齊技術(shù)受到國內(nèi)外各大學(xué)術(shù)、研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。
[0004]干擾對齊的基本思想是在發(fā)射端設(shè)計預(yù)編碼矩陣，將干擾信號限制在特定的接收 信號子空間內(nèi)，預(yù)留出另一部分無干擾的信號空間用于數(shù)據(jù)的傳輸。然而利用干擾對齊技 術(shù)的基礎(chǔ)是發(fā)射端需要獲得全局信道狀態(tài)信息。在多用戶MIM0系統(tǒng)下行傳輸中，用戶可通 過反饋鏈路把有用信道W及干擾信道的信道狀態(tài)信息反饋給服務(wù)該用戶的BS，然后在BS 問通過X2接口共享信息，進行數(shù)據(jù)傳輸。在多用戶MIM0系統(tǒng)中使用干擾對齊技術(shù)設(shè)計合 適的預(yù)編碼矩陣消除干擾，也需要各用戶向所有BS反饋完整的CSI，該CSI未經(jīng)任何處理， 所需反饋鏈路容量載荷較大，在一定程度上影響系統(tǒng)的頻譜效率。因此，若將干擾對齊技術(shù) 應(yīng)用于多小區(qū)、多用戶MIM0系統(tǒng)，在BS通過反饋獲得信道狀態(tài)信息的反饋過程中，還有很 多問題需要解決。
[0005]在發(fā)射端天線數(shù)目為M、接收端天線數(shù)目為N的單用戶MIM0系統(tǒng)中，即對應(yīng)每個小 區(qū)中只有一個用戶，且小區(qū)i中的BSi只為小區(qū)i中用戶服務(wù)（此時，小區(qū)編號、小區(qū)內(nèi)BS 編號，小區(qū)內(nèi)用戶編號都為i)要通過干擾對齊技術(shù)消除干擾并傳輸有用信號，必須滿足W 下兩個準(zhǔn)則
【主權(quán)項】
1. 一種干擾對齊的方法，應(yīng)用于多小區(qū)、多用戶MIMO系統(tǒng)中，包括：基站將小區(qū)中的多 用戶劃分為若干用戶組，并通知所述用戶分組信息；當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組 內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊，所述干擾對齊過程中，用戶組之間不協(xié)作。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊具體包括： 用戶組內(nèi)的用戶依據(jù)干擾對齊準(zhǔn)則聯(lián)合設(shè)計各自的接收處理矩陣，使得組內(nèi)所有用戶 將來自相同鄰小區(qū)的干擾對齊到同一或同幾個干擾子空間中。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊具體包 括： 用戶判斷來自相同鄰小區(qū)的干擾是否為強干擾，若是，則用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進 行干擾對齊。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于： 所述用戶組內(nèi)的用戶聯(lián)合設(shè)計各自的接收處理矩陣時，遵循以下干擾對齊準(zhǔn)則：
其中，表示來自小區(qū)m的對小區(qū)1中用戶組G中用戶k的干擾信道，K'表示各用 戶組中用戶數(shù)目，表示來自小區(qū)m的對用戶組[G，1]中所有用戶的被對齊后的等效 干擾信道。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述基站將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組時考慮以下因素的一種或多種： 用戶所在地理區(qū)域、資源調(diào)度、資源分配。
6. -種基于干擾對齊的預(yù)編碼方法，應(yīng)用于多小區(qū)、多用戶MIMO系統(tǒng)中，包括： 基站將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組，并通知所述用戶分組信息； 當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊，所述干擾對 齊過程中，用戶組之間不協(xié)作； 所述用戶將有用信道信息上報給為其服務(wù)的基站，以及將干擾空間信息上報給所述干 擾的鄰小區(qū)的基站； 基站根據(jù)用戶上報的所述有用信道信息和干擾空間信息為用戶進行預(yù)編碼。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊具體包括： 用戶組內(nèi)的用戶依據(jù)干擾對齊準(zhǔn)則聯(lián)合設(shè)計各自的接收處理矩陣，使得組內(nèi)所有用戶 將來自相同鄰小區(qū)的干擾對齊到同一或同幾個干擾子空間中。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊具體包 括： 用戶判斷來自相同鄰小區(qū)的干擾是否為強干擾，若是，則用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進 行干擾對齊。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于： 所述每組內(nèi)的用戶聯(lián)合設(shè)計各自的接收處理矩陣時，遵循以下干擾對齊準(zhǔn)則：
其中，表示來自小區(qū)m的對小區(qū)1中用戶組G中用戶k的干擾信道，K'表示各用 戶組中用戶數(shù)目，二尸表示來自小區(qū)m的對用戶組[G，1]中所有用戶的被對齊后的等效 干擾信道。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述基站將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組時考慮以下因素的一種或多種： 用戶所在地理區(qū)域、資源調(diào)度、資源分配。
11. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述用戶上報的有用信道信息為將用戶的信道信息進行降秩處理后獲得。
12. -種用戶設(shè)備，其特征在于，包括： 協(xié)商模塊，用于與用戶組內(nèi)的其他用戶設(shè)備協(xié)商互通信息； 干擾對齊模塊，用于在當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，通過所述協(xié)商模塊與組內(nèi)的其 他用戶相互協(xié)作進行干擾對齊，所述干擾對齊過程中，用戶組之間不協(xié)作。
13. 如權(quán)利要求12所述的用戶設(shè)備，其特征在于： 所述用戶設(shè)備還包括： 干擾檢測模塊，用于當(dāng)用戶受到鄰小區(qū)的干擾時，通知協(xié)商模塊和干擾對齊模塊與用 戶組的其他用戶協(xié)商進行干擾對齊。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的用戶設(shè)備，其特征在于： 所述用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊具體包括： 用戶組內(nèi)的用戶依據(jù)干擾對齊準(zhǔn)則聯(lián)合設(shè)計各自的接收處理矩陣，使得組內(nèi)所有用戶 將來自相同鄰小區(qū)的干擾對齊到同一或同幾個干擾子空間中。
15. -種基站，其特征在于，包括： 用戶分組模塊，用于將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組，并通知所述用戶分組信 息； 用戶反饋接收模塊，用于接收用戶組內(nèi)的用戶反饋的有用信道信息以及干擾空間信 息； 預(yù)編碼模塊，用于根據(jù)所述用戶反饋接收模塊接收的所述有用信道信息以及干擾空間 信息為用戶進行預(yù)編碼。
16. -種基于干擾對齊的預(yù)編碼系統(tǒng)，包括用戶設(shè)備組和基站，其特征在于： 基站，用于將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組，并通知所述用戶分組信息，以及接收 用戶組內(nèi)的用戶反饋的有用信道信息以及干擾空間信息后，為用戶進行預(yù)編碼； 用戶設(shè)備組，包括若干用戶設(shè)備，用于當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組內(nèi)的用戶 相互協(xié)作進行干擾對齊，所述干擾對齊過程中，用戶組之間不協(xié)作，以及將有用信道信息上 報給為其服務(wù)的基站，以及將干擾空間信息上報給所述干擾的鄰小區(qū)的基站。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種干擾對齊的方法，應(yīng)用于多小區(qū)、多用戶MIMO系統(tǒng)中，包括：基站將小區(qū)中的多用戶劃分為若干用戶組，并通知所述用戶分組信息；當(dāng)用戶組受到鄰小區(qū)的干擾時，用戶組內(nèi)的用戶相互協(xié)作進行干擾對齊，所述干擾對齊過程中，用戶組之間不協(xié)作。本發(fā)明還公開了一種基于干擾對齊的預(yù)編碼方法和系統(tǒng)。本發(fā)明通過用戶的分組聯(lián)合處理，設(shè)計用戶各自的接收矩陣，使干擾達到在BS的發(fā)射信號空間中對齊的效果。
【IPC分類】H04L1-00, H04L5-00
【公開號】CN104717033
【申請?zhí)枴緾N201310688979
【發(fā)明人】王朝煒, 李楠, 張萬方, 王程, 張驍, 王帥, 黃琛
【申請人】中興通訊股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月13日
【公告號】WO2014180449A1