多天线广播系统的残留干扰消除方法及多天线广播系统的制作方法_2

文档序号:9435054阅读:来源:国知局
限制。
[0041] 由于本发明涉及到各个用户终端之间的通信,因此本发明适于各用户终端之间存 在协作链路的情况。
[0042] 如图2所示,本发明提供一种多天线广播系统的残留干扰消除方法,多天线广播 系统包括N个用户终端,N个用户终端中的第k个用户终端执行:
[0043] S1、接收第1个用户终端至第k_l个用户终端中每一用户终端的译码信息以及来 自基站的第一信息;
[0044] S2、根据每一用户终端的译码信息计算相应用户终端对第k个用户终端的残留干 扰;
[0045] S3、将第1个用户终端至第k-1个用户终端中每一用户终端对第k个用户终端的 残留干扰从第一信息中消除,并对消除残留干扰后的第一信息进行译码,得到第k个用户 终端的译码信息;
[0046] 其中,第1个用户终端的译码信息是第1个用户终端对其接收到基站的第一信息 进行译码得到的,其中l〈k<N。
[0047] 上述技术方案中"来自基站的第一信息"是指基站将欲发送至各用户终端的信息 正交化后发送至相应用户终端的信息,由于现有基站接收到的信道状态信息存在偏差,进 而波束成形向量存在偏差,因此每个用户终端接收到的第一信息中存在其他各个用户终端 对该用户终端的残留多用户干扰。
[0048] 从上述技术方案得知,第1个用户终端的译码信息是对其来自基站的第一信息进 行译码得到的,第2个用户终端至第N个用户终端中的每一用户终端的译码信息是对相应 用户终端的第一信息进行干扰消除后进行译码得到的。
[0049] 第1个用户终端至第k_l个用户终端中每一用户终端对第k个用户终端的残留干 扰是根据相应用户终端的译码信息计算得到的,而该相应用户终端(对于非第1个用户终 端)的译码信息又是对其消除干扰后的第一信息译码得到的,因此第2个用户终端至第N 个用户终端的残留干扰是逐次消除的。
[0050] 在未消减干扰之前,每一个用户终端从基站接收到的第一信息中包含其他N-1个 用户终端对该用户终端的残留干扰。虽然本发明只能消除第1个用户终端至第k-1个用户 终端对第k个用户终端的残留干扰,但由于部分残留干扰得到了消除,因此减轻了由于严 重的残留干扰带来的系统恶化,也使使得由于严重的残留干扰限制每个用户的可达速率问 题得到缓解。
[0051] 进一步地,根据每一用户终端的译码信息计算相应用户终端对第k个用户终端的 残留干扰,包括:
[0052] 计算相应用户终端的波束成形向量;
[0053] 根据相应用户终端的译码信息、相应用户终端的波束成形向量和第k个用户终端 的信道向量计算相应用户终端对第k个用户终端的残留干扰。
[0054] 其中,有多种方式计算得到波束成形向量,其中一种方式是:每一用户终端都维护 着一个与基站相同的量化码本,也就是说,每一个用户终端都有其他N-1个用户终端的量 化码本。第j个用户终端将其信道实现的B个量化比特反馈至基站的同时,也通过协作链 路广播给其他用户终端。然后,每个用户终端可以根据量化码本和量化比特得到第j个用 户终端的量化信道实现数据,根据该量化信道实现数据以及波束成形准则得到第j个用户 终端的波束成形向量,其中1彡j彡k-1。
[0055] 进一步地,第1个用户终端至第k-1个用户终端中第j个用户终端对第k个用户 终端的残留干扰是通过下式计算的:
[0056]
[0057] 其中,dkj为第j个用户终端给第k个用尸终端带来的残留干扰,喊为第k个用户 终端的信道向量,为第j个用户终端的波束成形向量,s,为第j个用户终端的译码信息。
[0058] 在k个用户终端接收到来自基站的第一信息可表示为:
[0059]
[0060] 其中,叫为噪声,Hh>A为其他各个用户终端对第k个用户终端的残留干扰。 i本'k
[0061] 对第k个用户终端进行干扰消除后的第一信息可表示为:
[0062]
[0063] 可见,将第1个用户终端至第k_l个用户终端对第k个用户终端的残留干扰已经 消除,对该消除干扰后的第一信息进行译码,实质就是去噪的过程。在译码过程中,将第k+1 个用户终端至第N个用户终端中每一用户终端对第k个用户终端的残留干扰看作噪声。看 作噪声的残留干扰连同噪声nk-起被去除。
[0064] 根据消除干扰后的第一信息的表达式可以得到信噪比为:
[0065]
[0066] 其中,M为天线的数目,P为发送功率,SINRk为信噪比。
[0067] 本发明不仅减少了残留干扰的项数,还扩展可波束成形向量的选择空间,在现有 技术中,uk要与至中的任意一个,在本发明中,uk只要与至中的任 意一个正交即可,因此带来了更好的波束成形性能。
[0068] 进一步地,第1个用户终端至第k-1个用户终端中第j个用户终端通过协作链路 将其译码信息发送至第j+1个用户终端至第N个用户终端中的每一用户终端上。即每一用 户终端将其译码信息通过协作链路发送至编号大于该用户终端的每一用户终端上。
[0069] 如图3所示,下面以用户终端的数目N= 4为例对上述技术方案进行说明,应当可 以理解,该实例并不限定以上方案的范围。
[0070] 1、第1个用户终端将自己的译码信息81发送给第2个、第3个和第4个用户终端。
[0071] 2、对于第2个用户终端,接收到第1个用户终端的译码信息Sl,并计算第1个用户 终端的波束成形向量Ul。利用译码信息Sl、波束成形向量Ul和第2个用户终端的信道向量 hi计算第1个用户终端给第2个用户终端带来的残留干扰d2i。对第2个用户终端接收到 基站发来的信息进行干扰消除,消除掉第1个用户终端带来的残留干扰d2i。将消除掉残留 干扰的信息进行译码,得到译码信息s2,在译码过程中,将第3个和第4个用户带来的残留 干扰看作噪声。最后将译码信息^转发给第3个、第4个用户终端。
[0072] 3、对于第3个用户终端,接收到译码信息81和s2,计算第1个用户终端的波束成 形向量Ul和第2个用户终端的波束成形向量u2。利用译码信息Sl、波束成形向量^和第3 个用户终端的信道向量计算第1个用户终端给第3个用户终端带来的残留干扰d3i。利 用译码信息s2、波束成形向量u2和第3个用户终端的信道向量h;计算第2个用户终端给第 3个用户终端带来的残留干扰d3 2。对第3个用户终端接收到基站发来的信息进行干扰消 除,消除掉第1个用户终端带来的残留干扰d3i和第2个用户终端带来的残留干扰d3 2。将 消除掉残留干扰的信息进行译码,得到译码信息s3,在译码过程中,将第4个用户带来的残 留干扰看作噪声。最后将译码信息^转发给第4个用户终端。
[0073] 4、对于第4个用户终端,接收到译码信息SlsjPs3,计算第1个用户终端的波束成 形向量Ul、第2个用户终端的波束成形向量u2和第3个用户终端的波束成形向量u3,然后 按照上述方法分别计算第1个、第2个和第3个用户终端给第4个用户终端带来的残留干 扰,并将上述3个用户终端带来的残留干扰从对第4个用户终端接收到基站发来的信息中 消除。
[0074] 相应于上述消除方法,本发明还提供了一种多天线广播系统。如图4所示,该系统 包括N个用户终端100,第k个用户终端100包括:
[0075] 接收模块101,用于接收第1个用户终端至第k-1个用户终端中每一用户终端的译 码信息以及来自基站的第一信息;
[0076] 干扰计算模块102,用于根据每一用户终端的译码信息计算相应用户终端对第k 个用户终端的残留干扰;
[0077] 干扰消除模块103,用于将第1个用户终端至第k-1
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