[发明专利]基于大规模MIMO单目标干扰导向方法、移动通信系统及应用

权利要求书

1.一种基于大规模MIMO单目标干扰导向方法，其特征在于，所述基于大规模MIMO单目标干扰导向方法的各通信发射机之间共享信道状态和数据信息；目标通信对和干扰通信对分别设计预编码向量与接收滤波向量；目标通信发射机针对每一路干扰信号分别设计干扰导向信号，与期望信号一同向目标通信接收机发送，将所有的干扰信号调整到与期望信号正交的同一个方向上，实现单目标干扰导向；通信接收机恢复期望数据；

所述基于大规模MIMO单目标干扰导向方法包括以下步骤：

步骤一，各发射机之间实现信道状态信息和数据信息共享；

步骤二，目标通信对和干扰通信对根据各自的信道矩阵设计通信预编码向量与接收滤波向量；

步骤三，基站PBS受到K路干扰的影响，PBS分别计算第k路干扰的干扰导向信号的预编码向量将所有的干扰信号调整到与期望信号正交的同一方向上；

步骤四，基站PBS构造干扰导向信号s_t,STIS；

步骤五，基站PBS向其用户PUE发送所有的干扰导向信号；

所述步骤一具体包括：

(1)用户PUE估计基站PBS和基站MBS与用户PUE之间的信道状态信息，得到PBS和MBS与PUE之间的信道矩阵H₀和H₁₀，用户MUE估计干基站MBS和基站PBS与用户MUE之间的信道状态信息，得到MBS和PBS与MUE之间的信道矩阵H₁和H₀₁，两个用户将估计得到的信道状态信息反馈给各自的基站；

(2)基站PBS向自己的用户PUE发送数据基站MBS向自己的用户MUE发送数据向量

所述步骤二具体包括：

(1)基站PBS根据基站PBS与用户PUE之间的信道矩阵H₀设计其通信预编码向量用基于SVD的信号处理，对信道矩阵H₀做奇异值分解，得到H₀＝U₀∑₀(V₀)^H，其中∑₀的主对角线元素按照降序排列，令

(2)基站MBS根据基站MBS与用户MUE之间的信道矩阵H₁设计其通信预编码向量用基于SVD的信号处理，对信道矩阵H₁做奇异值分解，得到H₁＝U₁∑₁(V₁)^H，其中∑₁的对角线元素按照降序排列，令

(3)用户PUE根据基站PBS与用户PUE之间的信道矩阵H₀设计其接收滤波向量用基于SVD的信号处理，对信道矩阵H₀做奇异值分解，得到H₀＝U₀∑₀(V₀)^H，其中令

(4)用户MUE根据基站MBS与用户MUE之间的信道矩阵H₁设计其接收滤波向量f₁^(k)(k＝1,2,3,...,K)，用基于SVD的信号处理，对信道矩阵H₁做奇异值分解，得到H₁＝U₁∑₁(V₁)^H，其中令

所述步骤三具体包括：

(1)目标通信发射机PBS计算期望信号的方向

(2)目标通信发射机PBS选取一路干扰信号作为初始干扰，将初始干扰分解为两个分量，一个为与期望信号同向的分量另一个为与期望信号正交的分量即

(3)目标通信发射机PBS计算初始干扰在期望信号方向上的投影分量并让的导向信号满足其中表示基站MBS的发射功率经过路径损耗后的功率，为关于d_s投影矩阵；

(4)目标通信发射机PBS根据计算初始干扰的导向信号的预编码向量使导向信号与初始干扰在期望信号方向上的投影分量等大反向；

(5)目标通信发射机PBS计算初始干扰信号导向后的方向

(6)目标通信发射机PBS计算剩余的K-1路干扰在方向上的投影分量将剩余的干扰导向到初始干扰导向后的方向上，即满足条件和其中k∈{1,2,...,K}\{k^*}，为关于投影矩阵；

(7)目标通信发射机PBS通过等式和计算得到计算出剩余K-1路干扰信号的导向信号的预编码向量分别为

所述步骤四具体包括：基站PBS根据每路干扰导向信号的预编码向量计算出各自的发射功率其中从而构造出导向信号其中表示第k路导向信号的发射功率经过路径损耗后的功率，L₁₀为基站MBS到用户PUE的路径损耗，L₀为基站PBS到用户PUE的路径损耗；

所述步骤三具体包括：所述步骤五具体包括：基站PBS将所有的干扰导向信号与期望信号一同发送给用户PUE，基站PBS利用导向信号对用户PUE受到的干扰分别进行导向，用户PUE再通过滤波向量对其数据进行恢复。