[发明专利]一种联合基站用户关联的干扰消除方法

摘要

本发明公开了一种联合基站用户关联的干扰消除方法，用于解决现有联合基站用户关联的干扰消除方法中存在的必须限制每个用户发射的数据流个数是相同的问题。实现步骤为：设置系统模型；构建目标函数；求解目标函数，得到每个用户与基站关联的关系和每个用户发射的数据流个数；用户向与自己关联的基站发射数据流；消除基站的干扰信号，以得到基站的期望信号。本发明没有要求每个用户发射的数据流个数是相同的，避免了现有联合基站用户关联的干扰消除技术只针对每个用户发送的数据流个数是相同的缺陷，增大了适用范围，同时提高了系统的可达自由度。

主权项

1.一种联合基站用户关联的干扰消除方法，其特征在于包括如下步骤：(1)设置系统模型：设置基站的个数为K，K≥1，用户的个数为J，J≥1，各基站之间设有回程链路，每个用户关联一个基站，每个基站关联一个或多个用户，每个基站和每个用户配置的天线均为M根，M≥1；(2)构建目标函数P：(2.1)设置目标函数P的变量{d_(k,j)}、{a_(k,j)}和K_IA：将所有用户向与其关联的基站发射的数据流组{d_(k,j)}作为目标函数P的第一变量，{d_(k,j)}中的元素d_(k,j)表示每个用户j向基站k发送的数据流个数，{d_(k,j)}的个数为J(M+1)，其中d_(k,j)∈{0,1,…,M}，j∈{0,1,…,J}，k∈{0,1,…,K}；将所有用户与基站关联的关系组{a_(k,j)}作为目标函数P的第二变量，{a_(k,j)}中的元素a_(k,j)表示每个用户j与基站k关联的关系，{a_(k,j)}的个数为K^J；将需要进行干扰对齐的前K_IA个基站作为目标函数P的第三变量，K_IA∈{1,2,…,K‑1}；(2.2)设置目标函数P的约束条件：设置目标函数P的约束条件为：每个基站接收到的期望信号与干扰信号相互独立；(2.3)构建目标函数P：在目标函数P的约束条件下，通过中的最大值构建目标函数P，(3)求解目标函数P：(3.1)从K_IA的取值范围内任选一个值代入目标函数P中，得到二次约束整数规划模型P1,并令a_(k,j)d_(k,j)＝s_(k,j)，得到混合整数线性规划模型P2，其中{s_(k,j)}表示一组由s_(k,j)组成的值；(3.2)对P2进行转化，得到混合整数线性规划模型P3，其中，y_(k,j)为辅助变量，y_(k,j)＝{0,1}，N为正整数，且a_(k,j)≥1‑Ny_(k,j)，s_(k,j)≤‑N(1‑y_(k,j))，{y_(k,j)}表示一组由y_(k,j)组成的值；(3.3)求解P3,得到K_IA的取值范围内一个值对应的{s_(k,j)}和{a_(k,j)}；(3.4)重复执行步骤(3.1)‑(3.3)，遍历K_IA的取值范围内其余K‑2个值，得到K_IA的取值范围内K‑2个值对应的{s_(k,j)}和{a_(k,j)}；(3.5)计算每个{s_(k,j)}中所有元素的和中最大值对应的K_IA、{s_(k,j)}和{a_(k,j)}，并计算{s_(k,j)}和{a_(k,j)}对应的{d_(k,j)}，即每个用户发射的数据流个数，将K_IA、{a_(k,j)}和{d_(k,j)}作为目标函数P的求解结果；(4)用户向与自己关联的基站发射数据流：用户j根据目标函数P求解结果中{a_(k,j)}的值，通过信道向与自己关联的基站k发射{d_(k,j)}个数据流；(5)消除基站的干扰信号：(5.1)基站接收与自己关联的用户发射的数据流经过信道编码后的期望信号，同时接收与自己不关联的用户发射的数据流经过信道编码后的干扰信号；(5.2)对于前K_IA个基站，通过预编码矩阵对每个基站k的干扰信号对应的干扰空间分别进行压缩，并通过每个压缩后的干扰空间的零空间中的解码矩阵对该压缩后的干扰空间中的干扰信号进行迫零，得到前K_IA个基站的期望信号，对于剩余K‑K_IA个基站，通过每个干扰空间的零空间中的解码矩阵对每个基站k的干扰空间中的干扰信号进行迫零，得到剩余K‑K_IA个基站的期望信号。