[发明专利]在HetNet网络中利用大规模MIMO消除用户间干扰的方法和装置

说明书

本发明公开一种在HetNet网络中利用大规模MIMO消除用户间干扰的方法和装置，涉及通信领域。其中通过信道估计得到自身服务用户的信道信息及受自身干扰用户的信道信息，利用受自身干扰用户的信道信息生成干扰用户的零空间矩阵，利用自身服务用户的信道信息和干扰用户的零空间矩阵确定出等效预编码信道，对每组用户的等效预编码信道进行预编码以得到相应的组内用户预编码矩阵，利用干扰用户的零空间矩阵和组内用户预编码矩阵构成消除干扰预编码矩阵，利用消除干扰预编码矩阵对基带数据进行处理以得到用于传输的基带信号。本发明通过使用零空间来构造用于消除不同节点间干扰的预编码矩阵，从而有效实现了干扰消除，提升信道利用率。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种在HetNet网络中利用大规模MIMO消除用户间干扰的方法和装置。

背景技术

HetNet(Heterogeneous Network，异构网络)是业界最具价值的用于应对容量拥塞问题的解决方案，HetNet网络通过布设多层的网络及不同服务半径及发射功率的节点来提升系统容量，最典型的有宏小区、微小区、毫微小区等。HetNet网络的形式已将成为移动接入网络的发展潮流。

在无线通信系统中，大规模MIMO(Massive MIMO)技术可以极大提升系统吞吐量，并可利用线性预编码技术消除单播用户间的干扰以实现多用户MIMO(MU-MIMO)，并进一步增加系统的灵活性和信道利用率。由于大规模MIMO技术可使系统性能与频谱效率大幅提升，因此大规模MIMO技术也被视为5G的核心技术之一而被广泛研究。

在HetNet网络中用户往往处于宏基站与低功率接的覆盖中，并由低功率节点提供接入服务。由于低功率节点的存在，会产生大量同频干扰降低系统总体吞吐量。如何在这种场景下进一步有效消除用户组间干扰，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种在HetNet网络中利用大规模MIMO消除用户间干扰的方法和装置，通过使用零空间的手段来构造用于消除不同节点间干扰的预编码矩阵，从而有效实现了干扰消除，提升信道利用率。

根据本发明的一个方面，提供一种在HetNet网络中利用大规模MIMO消除用户间干扰的方法，包括：

通过信道估计，得到自身服务用户的信道信息及受自身干扰用户的信道信息，其中受自身干扰用户通过其它网络节点所提供的各自服务用户信息获知；

利用受自身干扰用户的信道信息生成干扰用户的零空间矩阵；

利用自身服务用户的信道信息和干扰用户的零空间矩阵，确定出相应的等效预编码信道；

对每组用户的等效预编码信道进行预编码以得到相应的组内用户预编码矩阵；

利用干扰用户的零空间矩阵和组内用户预编码矩阵，构成消除干扰预编码矩阵；

利用消除干扰预编码矩阵对基带数据进行处理，以得到用于传输的基带信号。

在一个实施例中，利用受自身干扰用户的信道信息生成干扰用户的零空间矩阵包括：

对受自身干扰用户的信道信息H₂进行奇异值分解，以得到对应0特征值的特征向量组

利用特征向量组构造干扰用户的零空间矩阵N₂。

在一个实施例中，干扰用户的零空间矩阵N₂为：

其中，上标H表示矩阵的转置共轭。

在一个实施例中，利用自身服务用户的信道信息和干扰用户的零空间矩阵，确定出相应的等效预编码信道包括：