一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105722201A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610041810.0(22)申请日2016.01.21(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人解志斌鹿存东李效龙苏胤杰(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人李晓静(51)Int.Cl.H04W52/24(2009.01)H04W52/26(2009.01)H04W52/34(2009.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法(57)摘要本发明公开了一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，包括以下步骤：一、初始化无线参数信息；收集各飞蜂窝基站与飞蜂窝用户间的无线空间信道状态信息；二、初始化飞蜂窝基站到飞蜂窝接收机的发射功率值；三、建立飞蜂窝网络下行链路信号接收模型；四、初始化预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui；五、进行干扰迭代计算，计算飞蜂窝用户干扰泄漏功率是否消除，如果干扰消除则结束，如果干扰继续则进入第六步；六、评估信道质量与发送信号速率大小；七、计算并更新飞蜂窝基站发射功率，八、计算并更新预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui；九、重复步骤五，继续迭代计算，直到收敛。本发明综合考量信道因素和信号向量发射速率，给出了一种新的下行动态功率控制方法。CN105722201ACN105722201A权利要求书1/2页1.一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，其特征在于，该方法基于飞蜂窝网络系统，所述飞蜂窝网络系统包含K个飞蜂窝基站和K个飞蜂窝用户，其中，每个飞蜂窝基站有M个天线，每个飞蜂窝用户有N个天线，优化方法包括以下步骤：第一步：初始化信息交互，收集获取飞蜂窝网络基站归属、天线配置、频率、位置、邻区这些无线参数信息；收集各飞蜂窝基站与飞蜂窝用户间的无线空间信道状态信息；第二步：初始化飞蜂窝基站到飞蜂窝接收机的发射功率值，设定系统的发射总功率为P，在初始状态下分配各个飞蜂窝基站相同的发射功率：Pav＝P/K；第三步：建立飞蜂窝网络下行链路信号接收模型；第四步：初始化预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui；设定每个飞蜂窝基站发送的数据向量的信息流数为d，初始化Vi和Ui使其具有如下形式：Vi:M×d，Ui:N×d；即：Vi是M×d维矩阵，Ui是N×d维矩阵；第五步：进行干扰迭代计算，计算飞蜂窝用户干扰泄漏功率是否消除，如果干扰消除则结束，如果干扰继续则进入第六步；第六步：评估信道质量与发送信号速率大小；第七步：计算并更新飞蜂窝基站发射功率；第八步：计算并更新预编码矩阵Vi和干扰抑制矩阵Ui；第九步：重复步骤五，继续迭代计算，直到干扰消除。2.根据权利要求1所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，其特征在于：第三步中，所述信号接收模型中具有K用户的飞蜂窝网络中飞蜂窝用户i接收的信号向量为：其中，Hij代表飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户i间的N×M信道参数矩阵，xj代表代表飞蜂窝基站j发送的信号矩阵；上述表达式中，Hiixi代表飞蜂窝用户i接收的来自飞蜂窝基站i的发射信号向量，即为期望信号；代表来自飞蜂窝基站i以外的其他K-1个基站的干扰2信号；ni代表飞蜂窝用户i收到的均值为0、方差为σ的加性高斯白噪声。3.根据权利要求2所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，其特征在于：第五步中，进行干扰迭代计算时首先进行干扰对齐计算：飞蜂窝基站对发送给每个飞蜂窝用户的信号向量进行预编码，在飞蜂窝用户端对接收的信号进行干扰抑制矩阵滤波，即可得到待检验接收信号；然后检验对齐质量：干扰对齐的质量以飞蜂窝用户干扰泄漏的功率大小来衡量，飞蜂窝用户i的总干扰泄漏功率表示为：其中：Tr[·]表示求矩阵的迹，Qi代表飞蜂窝用户i的干扰协方差矩阵，Pj是飞蜂窝基站j的发射功率，di代表飞蜂窝用户i的自由度，Vj是飞蜂窝基站j对应的预编码矩阵，飞蜂窝用户i接收的信号通过干扰抑制矩阵Ui后如果不再产生干扰泄漏则干扰消除算法结束，否则继续第六步。4.根据权利要求3所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化方法，其特征在于：第六步中评2CN105722201A权利要求书2/2页估信道质量与发送信号速率大小的具体步骤如下：使用信道矩阵的迹来衡量信道质量，飞蜂窝基站i到飞蜂窝用户i间的信道质量表示为：系统各个飞蜂窝基站和飞蜂窝用户间的信道平均质量表示为：飞蜂窝基站i发送信号向量的速率表示为：si各个飞蜂窝基站发送信号向量速率的均值为其中，Hii代表飞蜂窝基站i到飞蜂窝用户i间的N×M信道参数矩阵，Hjj代表飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户j间的N×M信道参数矩阵，tjj表示飞蜂窝基站j到飞蜂窝用户j间的信道质量。5.根据权利要求4所述的一种飞蜂窝网络干扰对齐优化