专利名称：一种基于干扰对齐的认知mimo系统用户调度方法
—种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法
技术领域：
本发明涉及一种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法。背景技术：
随着无线通信系统的快速发展，无线频谱资源作为一种不可再生资源，其稀缺特性越发明显。固定的频谱分配政策导致了可以授权给新的应用的频谱资源极度匮乏，极大的限制了无线通信的发展。此时，人们开始把重点从寻求新的空闲频谱资源转移到提高频谱利用率上来。认知无线电(Cognitive radio)作为一种提高频谱利用率的技术，成为了研究的热点。在认知用户的传输不影响授权用户传输或对授权用户传输的干扰低于某个门限时，该技术允许认知用户动态接入授权用户频谱。
随着研究的深入，人们开始尝试从多个维度发掘通信的可能，空域资源便是其中的一个重要方面。多输入多输出(Multi-inputmulti-output, ΜΙΜΟ)技术是近年来无线通信领域的一项突破性技术，该技术能够使空域资源得到充分利用。研究人员将认知无线电技术与MMO技术相结合进行研究，通过将认知信号和授权信号放在相互正交的子空间中进行传输，从而保证了授权业务和认知业务在空域无干扰共存。干扰对齐(Interference alignment)技术正是基于上述思想的一种典型设计。
在近些年出现的相关研究中，PERLAZAS M, DEBBAH M, LASAULCE S，CHAUFRAY J-M.Opportunistic Interference Alignmentin MIMO Interference Channel[A]. Proceedings of IEEE 19thInternational Symposium on Personal, Indoor and Mobile RadioCommunications [C], Cannes, France, 2008. 1-5 一文所研究的系统仅含一对认知收发信机，并未考虑多认知用户场景，AMIR M, EL-KEYIA, NAFIE M. Constrained Interference Alignment and the Spatial Degreesof Freedom of MIMO Cognitive Network[J]. IEEE Transaction onlnformation Theory, 2011, 57 (5) : 2994-3004 一文所研究的认知系统虽然包含多对收发信机，但场景更适合于分布式网络。对于中心式的蜂窝移动通信系统，基站同时向多个终端提供服务，因此，对认知MMO在下行广播通信及上行多址接入中应用的研究成为必要。文献KRIKIDIS I. A SVD-Based Location Coding for Cognitive Radio inMIMO Uplink Channels [J]. IEEE Communications Letters, 2010，14 (10) : 912-914 基于干扰对齐的思想，研究了由一个基站、一个授权用户以及一个认知用户构成的上行通信系统，该研究尚存在一些不足，如未研究更普遍的多认知用户场景；对认知用户的认知能力要求太高， 不仅能够在频域感知，也要感知空间子信道的使用状态等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种授权业务与认知业务的无干扰共存的一种基于干扰对齐的认知MMO系统用户调度方法，其包括如下步骤
(I)授权用户获取信道信息H0,基站获取信道信息Htl,认知用户获取信道信息凡、 Hi，其中!VHi分别表示授权用户与基站之间、认知用户与基站之间的信道矩阵；
(2)授权用户、基站以及认知用户均对^做奇异值分解，即
权利要求
1.一种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法，其特征在于 其包括如下步骤 (1)授权用户获取信道信息Htl,基站获取信道信息Htl,认知用户获取信道信息Hc^Hi,其中Hc^Hi分别表示授权用户与基站之间、认知用户与基站之间的信道矩阵； (2)授权用户、基站以及认知用户均对Htl做奇异值分解，即
2.根据权利要求I所述的一种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法，其特征在于所述步骤(3)和(6)，认知用户预编码矩阵的求解如下P1=(H1)-1U0j
3.根据权利要求I所述的一种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法，其特征在于所述步骤(4)，应激活认知用户编号的求解按照下式
全文摘要
一种基于干扰对齐的认知MIMO系统用户调度方法，(1)授权用户获取信道信息H0，基站获取信道信息H0，认知用户获取信道信息H0、Hi，H0、Hi表示授权用户与基站之间、认知用户与基站之间的信道矩阵；(2)授权用户、基站以及认知用户均对H0做奇异值分解；(3)授权用户根据信道状态确定使用的空间子信道的个数m0，并将该信息通报给基站，认知用户监听授权用户空间子信道使用情况m0，计算自己的未归一化预编码矩阵Pi及其范数PPiP，将PPiP发送给基站；(4)基站比较PPiP，得到应调度的认知用户编号ξ；(5)授权用户构造出预编码矩阵P0，基站将激活信号发送给应调度的认知用户；(6)收到激活信号的认知用户对Pξ的每列进行单位化得P′ξ；(7)授权用户和激活认知用户分别经过P0和P′ξ预处理，向基站发送信号。
文档编号H04W72/12GK102932042SQ201210505848
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李钊, 申彪, 刘勤, 赵林靖, 马英红, 顾军 申请人:西安电子科技大学