[发明专利]基于干扰对齐的预编码、预解码方法及发射机和移动终端

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统中多小区(multi-cell)协作通信(coordinated communications)，具体涉及一种基于干扰对齐(Interference Alignment)的多小区协作通信中的预编码、预解码方法及发射机和移动终端。

背景技术

在无线移动蜂窝网络中，若相邻小区工作在同一频段上，小区边缘用户将会受到相邻小区的强烈干扰。这种干扰通常称为同频干扰。小区间的这种同频干扰严重影响小区边缘用户的通信质量，如传输速率，传输可靠性等。

如全球移动通信(GSM)蜂窝网之类的传统技术采用频分复用的方式，即相邻小区使用不同子带传输。此方案可有效避免小区间的干扰，但却减少了用于有用信号传输的资源的数量，并且因此降低了频谱利用效率。如长期演进(LTE)网络之类最新的网络均倾向于让整网或局部网络中的各个小区工作在相同频带上，而通过高级的小区间同频干扰管理的方法来抑制干扰从而提高通信质量。

最新的研究提出一种干扰对齐的方式。利用这种方法，不但小区间的干扰可以被有效抑制，而且更多的资源可以被保留下来用作有用信号的传输。综合以上两方面的优点，干扰对齐方式可以获得更有效的无线传输。干扰对齐的基本思想是将信号空间分成期望的信号子空间和干扰信号子空间，然后将所有的干扰信号划归到干扰子空间中，从而更为有效地抑制小区间的干扰。

非专利文献1(C.Suh et.al.，“Downlink Interference Alignment”GlobeCOM 2010)和非专利文献2(W. Shin et.al.“On the Design of Interference Alignment Scheme for Two-Cell MIMO Interfering Broadcast Channels”IEEE Trans.on Wireless Comm.2011)中提出了两种基于干扰对齐的多小区多用户线性预编码解码算法。但是，这些对干扰对齐的研究目前还主要集中在理论论证阶段。未发现可用于实际实施的方案。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于干扰对齐的协作通信中的预编码、预解码方法以及发射机和移动终端。

在本发明的一个方面，提出了一种基于干扰对齐的预编码方法，包括步骤：利用当前发射机小区范围内的终端的下行信道信息计算天线适配矩阵，该天线适配矩阵用于对当前发射机进行天线映射，使得能够执行干扰对齐算法；利用当前发射机到协作小区范围内的终端的下行信道信息以及当前发射机的所述天线适配矩阵计算当前发射机的多小区预编码矩阵，以及协作小区范围内的终端的多小区解码矩阵；基于当前发射机小区范围内的终端的下行信道信息、当前发射机的天线适配矩阵和多小区预编码矩阵，以及从协作通信的小区接收的当前发射机小区范围内的终端的多小区解码矩阵，来计算当前发射机的单小区多用户预编码矩阵；用所述单小区多用户预编码矩阵和所述多小区预编码矩阵对用户数据进行预编码，并用所述天线适配矩阵进行天线适配。

在本发明的另一方面，提出了一种发射机，包括：天线适配矩阵计算单元，利用所述发射机的小区范围内的终端的下行信道信息计算天线适配矩阵，该天线适配矩阵用于对当前发射机进行天线映射，使得能够执行干扰对齐算法；多小区预编码矩阵计算单元，基于所述发射机到协作小区范围内的终端的下行信道信息以及所述天线适配矩阵计算所述发射机的多小区预编码矩阵，以及协作小区范围内的终端的多小区解码矩阵；单小区多用户预编码矩阵计算单元，基于所述发射机的小区范围内的终端的下行信道信息、所述发射机的天线适配矩阵和多小区预编码矩阵，以及从协作通信的小区接收的所述发射机的小区范围内的终端的多小区解码矩阵，来计算所述发射机的小区的单小区多用户预编码矩阵；预编码单元，用所述单小区多用户预编码矩阵和所述多小区预编码矩阵对用户数据进行预编码，并用所述天线适配矩阵进行天线适配。

在本发明的另一方面，提供了一种基于干扰对齐的预解码方法，包括：移动终端接收来自服务小区的发射机的多小区解码矩阵；用所述多小区解码矩阵对下行用户数据进行解码；依据来自发射机的下行信号和所得到的多小区解码矩阵估计单小区多用户等效信道，并且依据所得到的单小区多用户等效信道计算单小区多用户解码矩阵；用计算得到的单小区多用户解码矩阵对下行数据进行检测。