[发明专利]基于功率动态分配的干扰中和方法

说明书

本发明公开了一种基于功率动态分配的干扰中和方法，主要解决现有的完全干扰中和技术功率开销过大，导致期望信号传输功率减少，可达数据速率降低的问题。其技术方案是：1.受干扰的发射机根据期望信号与干扰信号的强度及其空间相关关系确定最佳的干扰中和功率系数；2.受干扰的发射机根据最佳的干扰中和功率系数构造干扰中和信号，并将干扰中和信号发射到接收机，以部分或全部消除干扰，使受干扰接收机恢复期望数据。本发明具有对受干扰发射机的发射功率合理分配，能使受干扰接收机的信干噪比达到最大化的优点，可用于数据传输。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于功率动态分配的干扰中和方法，可用于在数据传输中实现发射功率的合理利用，部分消除干扰的同时最大化接收机的信干噪比。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，人们对于数据传输的需求不断提高，大量的用户和数据连接将存在于有限的网络空间中。人们一方面努力寻求高效的资源利用方式，另一方面也意识到干扰已成为制约网络容量的重要因素。因此，干扰管理技术的重要性日益凸显。

现有的干扰管理方式有迫零波束赋形ZFBF、迫零接收ZF、干扰对齐IA、干扰中和IN，它们可使干扰信号在接收端得到抑制或消除。但是用ZFBF和IA调整发射信号波束方向会造成信号强度的减弱。用IN通过发送干扰中和信号以消除干扰时，会消耗发射功率。另外，ZFBF、IA和ZF技术比IN均需要更多的自由度来区分干扰和期望信号，IN使干扰信号在无线媒介中传播的同时相互中和，所以不需要消耗自由度。但是，现有的干扰管理方法只关注干扰的消除或抑制，却没有考虑管理的代价。

J.Chen,A.Singh,P.Elia,et al.,“Interference neutralization forseparated multiuser uplink-downlink with distributed relays,”in Proc.of theInf.Theory and Applications Workshop(ITA),pp.1-9,2011，提出了一种线性分布式IN方案，对不同用户的上下行双向通信系统进行时间和空间上的编码。

T.Gou,S.A.Jafar,C.Wang,et al.,“Aligned interference neutralizationand the degrees of freedom of the 2×2×2interference channel,”IEEETrans.Inf.Theory,vol.58,no.7,pp.4381-4395,2012，将干扰对齐与干扰中和相结合，应用在具有两个源节点、两个中继和两个目的节点的网络中，发送端通过预编码处理实现干扰对齐，中继将求解出的信号进行转发，在接收端通过干扰中和实现期望信号的求解，该方法只适用于有中继的模型。

S.-W.Jeon,M.Gastpar,“A survey on interference networks:Interferencealignment and neutralization,”Entropy,vol.14,no.10,pp.1842-1863,2012和S.-W.Jeon,C.-Y.Wang,M.Gastpar,“Approximate ergodic capacity of a class offading2×2×2 networks,”in Proc.of the Inf.Theory and Applications Workshop(ITA),pp.5-10,2012中对多源多跳网络中的IN和各态历经IN分别进行研究，分析了系统的可达自由度和近似容量。

上述三种方法，都是通过中继转发达到消除干扰的目的，并且干扰是被完全中和的，并未考虑到干扰中和的功率开销，故在发射机发射功率受限的条件下，这部分开销功率会在中和干扰的同时，影响用于期望信号传输的功率。

发明内容