一种基于带内自回传的干扰抑制方法_2

文档序号:9353370阅读:来源:国知局

[0031] 更新用户的预编码矢量,其中噱|4|[为基站1到用户k的预编码适量 < 的范数 |v( ||。的凸近似,而为凸近似权值;基于组稀疏优化,根据组稀疏预编码范数权值更新公 式(8),更新预编码匕范数近似的权值;
[0032]
@
[0033] 在上述三个更新过程中交替迭代,直到满足迭代终止条件公式(9)
[0034]
(9)
[0035] 其中Y为迭代终止条件门限;利用用户速率计算公式(3)求得用户速率Rk, 将其作为迭代算法中用户速率的初始化迭代值及;计算系统的下行接入链路和速率
根据预编码组的功率|<|,将其小于指定门限的预编码组中的元素置为零 得到稀疏化的预编码矩阵;
[0036] 第三步,利用区间消去法确定最优的自回传资源分配因子和相应的稀疏化的预编 码矩阵;利用区间消去法,更新自回传资源分配比例因子搜索值并计算搜索区间:
[0037] 令系统下行接入链路和速率关于资源分配因子0函数
比较资源分配因子三个搜索值Pi,02, 0"分别对应的系统下行接入链路和速率f ( 0 D,f ( 0 2),f ( 0 J,
[0038] 首先比较资源分配因子搜索值对应的系统下行接入链路和速率 f ( 0 D,f ( 0 J :若 f ( 0 D 0 J,令 b = U m= 0 1;
[0039] 否则,比较资源分配因子搜索值02, 对应的系统下行接入链路和速率 2),J :若 2)〈f(0 J,令 a = U m= 0 2;否则,令 a = 0 b = 0 2;
[0040] 更新区间长度L = b-a,根据设定终止的区间值,若更新后的区间长度L不满足目 标终止的区间值要求,则根据更新后的资源分配因子搜索值转至第二步;否则得到最优的 自回传资源分配因子和相应的预编码矩阵,输出对应最大的接入链路和速率
的自回传资源分配因子和相应的稀疏化的预编码矩阵;
[0041] 第四步,宏基站根据上述自回传资源分配与接入链路预编码矩阵的联合设计结果 设置自回传资源分配,下发用户数据和预编码矩阵给小基站;对于预编码矩阵中4被置为 零的组,用户k的协作基站簇中将不包含基站1,宏基站不下发用户k的数据给小基站1;进 而所有收到用户k的数据的小基站以相干联合处理的方式向用户k联合传输数据;小基站 通过自回传链路获得宏基站下发的用户数据和相应的预编码矩阵;根据稀疏化的预编码矩 阵,小基站构建以用户为中心的可控大小的协作簇进行部分协作。
[0042]由于本发明通过联合设计回传链路资源分配与接入链路预编码的方法,在接入链 路构建以用户为中心的可变大小的协作簇进行部分协作,同时在联合设计过程中考虑了小 基站的回传负载情况,与现有的基于多点协同的干扰抑制的方法只关注接入链路上的协作 簇形成与相应的预编码设计相比,能够自适应的根据自回传链路速率调整多点协作程度, 减小不同小基站自回传资源分配的差异性,均衡小基站的回传负载,降低协作开销,提高用 带内自回传技术的高密度小基站系统的下行接入链路吞吐量,克服现有方法直接应用到无 线自回传场景的基站回传负载的不均衡,协作开销大,不能灵活调整协作程度的不足,更适 合在5G高密度小基站系统中应用。
【附图说明】
[0043]图1为本发明基于带内自回传的干扰抑制方法所应用的场景示意图;
[0044] 图2是米取四种不同干扰抑制方法的接入链路和速率对比图;
[0045] 图3是部分协作方法与本发明所提方法变异系数对比图;
[0046] 图4是采取四种不同干扰抑制方法的每用户平均协作簇大小对比图。
【具体实施方式】
[0047] 实施例1 :
[0048] 下面通过一个具体的实施例对本发明的方法做详细描述;本实施例的应用场景, 如图1所示,为一个包含宏基站S1和L个无线带内自回传小基站S2以及若干用户S3组成 的高密度小基站系统S8,宏基站利用时域干扰避免策略消除对小基站的干扰;所述无线带 内自回传小基站的无线传输分为接入链路S5传输与自回传链路S4传输两个部分,两部分 以时分的方式复用小基站的无线时频资源,宏基站通过专用的光纤回传链路S6与核心网 网关S7相连,负责从核心网获得的所有用户数据并通过小基站自回传链路下发给小基站; 宏基站拥有其到小基站的无线自回传信道的信道状态信息以及通过小基站反馈得到的用 户到小基站信道状态信息,其作为中心处理单元负责自回传链路的资源分配以及小基站的 下行接入链路以用户为中心的部分协作传输预编码的计算;本实施例为了保证不同小站的 公平性,宏基站根据带目标速率约束的最小化发射功率方法设置不同小基站的回传功率分 配;其他实施例中宏基站不采用上述保证小基站目标回传速率的最小化发射功率的方法不 影响本发明所提方法的应用;此外本实施例中假设用户到基站,小基站与宏基站间的信道 均为平坦慢衰落信道,即在所考虑的时间周期内信道不发生变化且没有频率选择性衰落; [0049] 本发明基于带内自回传的干扰抑制方法,在上述小基站系统中,宏基站收集其到 所有小基站的自回传链路信道以及小基站到用户的接入链路信道的信道状态信息,利用虚 拟完全协作法,确定自回传资源分配因子的初始搜索区间上界,进而利用区间消去法确定 三个自回传资源分配因子搜索值;在确定的资源分配因子搜索值条件下,基于分块坐标下 降法,根据接收矢量更新公式、辅助变量更新公式以及利用优化工具求解的考虑小基站回 传负载的组稀疏优化问题,通过交替迭代得到组稀疏化的预编码矩阵;利用区间消去法确 定最优的自回传资源分配因子和相应的组稀疏化预编码矩阵;宏基站根据上述自回传资源 分配与接入链路预编码矩阵的联合设计结果,设置自回传资源分配,并通过自回传链路下 发用户数据和组稀疏化的预编码矩阵给小基站;在接入链路,小基站根据稀疏化的预编码 构建以用户为中心可控大小的小基站协作簇进行部分协作;
[0050] 具体包含以下几个步骤:
[0051] 第一步宏基站收集信道信息,利用虚拟完全协作法确定资源分配因子的搜索区间 上界并设置搜索区间,初始化相关参数,具体实施流程如下:
[0052] 第1A分步骤:收集信息相应的信道信息,宏基站发送无线自回传链路导频,高密 度小基站测量自回传链路的信道状态信息,并收集用户反馈的接入链路信道状态信息,将 其反馈给宏基站,宏基站根据小基站反馈的无线自回传信道信息以及其功率限制并依据一 定的准则,如最大化和回传速率、保证最低回传速率下的最小化功率消耗等,在小基站间进 行回传功率的分配;本实施例为了保证不同小站的公平性,宏基站根据带目标速率约束的 最小化发射功率方法设置不同小基站的回传功率分配,小基站1的将其回传链路速率反馈 给宏基站;
[0053] 第1B分步骤:利用虚拟完全协作方法,确定自回传资源分配因子初始搜索区间的 上界;即将小基站全部无线时频资源用于接入链路资源传输,不考虑回传开销,所有小基站 为系统内的所有用户进行联合传输,利用现有的考虑单基站功率限制的完全协作方法,求 得对应最大的协作增益的所用户和速率R Fulli利用资源分配比例因子初始搜索区间的上 界公式(1),即
[0054]
确定自回传资源分配因子0的初始搜索区间的上界自 回传资源分配因子0指无线自回传小基站自回传链路占用的时频资源与小基站全部时频 资源的比例,/?/"是利用第1A分步骤通过小基站反馈得到的小站1的回传链路速率;
[0055]第1C分步骤:根据第1B分步骤确定自回传资源分配因子的上界设置搜索区间,根 据区间消去法,和设置一维搜索资源分配因子的三个初始值Pi,02, 根据资源分配因 子满足的特点,设置搜索区间的下界a = 0,搜索区间的上界6 = #,区间长度为 .£=力一s = $,根据区间消去法初始搜索值设置公式(2),即
[0056]0j = a+L/4
[0057] P 2= b-L/4
[0058] 0m= (a+b)/2
[0059] 设置资源分配因子的三个搜索值PdP 2, 0
[0060] 第ID分步骤:初始化相关的参数,具体包括每个小站
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