le-通信系統(tǒng)邊緣用戶干擾抑制方法

為了提高光譜利用率，在下一代移動通信的自動替代協(xié)議tl-a中，單元的頻率轉(zhuǎn)換因子為1，但間隔干擾嚴(yán)重影響了單元邊緣用戶的性能。1區(qū)間干擾的影響假設(shè)多區(qū)協(xié)同系統(tǒng)中具有I個半徑均為R的蜂窩小區(qū),小區(qū)對應(yīng)基站位于各小區(qū)的中心,每個小區(qū)用戶數(shù)為K,分布在小區(qū)內(nèi)任意位置。在基站等功率發(fā)射條件下,基站發(fā)射功率為P其中,i=0,…,I-1;k=0,…,K-1;c是一個依賴于天線特性和平均信道損耗的常系數(shù);γ為路徑衰落指數(shù),與傳播環(huán)境有關(guān),一般取2~4。當(dāng)用戶距離基站位置較近時,相鄰基站的區(qū)間干擾相對于本小區(qū)接收信號,可以認(rèn)為是噪聲,此時用戶為小區(qū)中心用戶。相反,當(dāng)用戶距離基站位置較遠(yuǎn)時,所接收到的本小區(qū)信號與相鄰小區(qū)信號相當(dāng),此時用戶為邊緣用戶。區(qū)間干擾是影響用戶接收性能的主要因素,需要進行抑制。設(shè)置一個用戶臨界信干比SIR從而在系統(tǒng)實現(xiàn)中,由于是同頻干擾,用戶的SIR是無法估計的,但用戶的位置是可以通過各種方法確定的。所以,只要在半徑內(nèi)的用戶就認(rèn)為是中心用戶,否則是邊緣用戶。2干擾抑制算法2.1多天線條件下的用戶信道矩陣在相鄰小區(qū)沒有邊緣用戶情況下,由于當(dāng)前小區(qū)發(fā)射信道對于相鄰小區(qū)用戶沒有影響,系統(tǒng)退化為一個單小區(qū)多用戶MIMO系統(tǒng)。假設(shè)基站和用戶都是多天線條件,天線個數(shù)分別為M、N,作為移動用戶信道,同時考慮大尺度衰落和小尺度衰落,在平坦慢衰落假設(shè)下,第i個小區(qū)中用戶k的信道矩陣為:矩陣H顯然,H對于單小區(qū)多用戶的下行預(yù)編碼,包括線性和非線性方式上式中,H矢量s其由每個用戶預(yù)編碼矩陣T根據(jù)式(6),T可以通過求信道矩陣的偽逆得到:式中,符號(·)2.2干擾抑制算法流程對于下行多小區(qū)系統(tǒng),如果相鄰小區(qū)存在L個邊緣用戶,則當(dāng)前小區(qū)通過基站間的有線連接,接收到相鄰小區(qū)傳遞的邊緣用戶信息,這L個信息是邊緣用戶的CSI。這L個邊緣用戶到達(dá)當(dāng)前基站的信道矩陣:其中H滿足上述條件的編碼矩陣T求解方法如下:其包含了本小區(qū)所有用戶以及鄰小區(qū)邊緣用戶的CSI。再令假設(shè)其中,記L滿足式(13)、(14)。綜上所述,整個干擾抑制算法步驟如下:(1)根據(jù)用戶接收功率估計,檢測是否存在邊緣用戶。(2)不存在邊緣用戶,區(qū)間干擾將消失,多小區(qū)環(huán)境就變?yōu)楹唵蔚膯涡^(qū)系統(tǒng),采取單小區(qū)干擾抑制技術(shù)的方法,例如迫零預(yù)編碼。(3)若存在邊緣用戶,則基站通過基站協(xié)作通信獲取用戶的CSI,聯(lián)合本小區(qū)內(nèi)用戶的CSI一起預(yù)編碼,僅對本小區(qū)用戶發(fā)送數(shù)據(jù),同時對鄰小區(qū)邊緣用戶的干擾迫零。2.3減少csi的措施小區(qū)基站到每一個用戶的信道信息記作一個CSI量。對于采用傳統(tǒng)的多區(qū)協(xié)同方法,每個小區(qū)都需要本小區(qū)及其他小區(qū)所有用戶的CSI,即I則統(tǒng)計意義上,每個小區(qū)邊緣用戶數(shù)量為:所需的CSI量總共為:這樣減少的CSI量為:假設(shè)R=1000m,I=7,表1列出了不同K、R3mimo用戶干擾的預(yù)編碼策略仿真模型如圖1所示,假設(shè)有3個小區(qū)I=3,M=8,N=2,小區(qū)半徑R=1000m,R首先,選擇一定R而當(dāng)選擇一定R針對MIMO多小區(qū)區(qū)間干擾問題,根據(jù)用戶的不同位置,可以采用不同的預(yù)編碼策略