一種非理想狀態(tài)信道的信息發(fā)送和接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，設(shè)及一種非理想狀態(tài)信道的信息發(fā)送 和接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著無線通信業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，無線通信系統(tǒng)面臨的干擾日益嚴(yán)重。研究學(xué) 者針對干擾信道提出一種稱為干擾對齊（IA，Inte計(jì)erence Alignment)的干擾處理方法。 干擾對齊的基本原理是在發(fā)射機(jī)構(gòu)造發(fā)射預(yù)編碼向量，將接收機(jī)收到的干擾信號對齊到較 少的空間中，從而接收機(jī)有更多的維度用來傳輸期望信號。
[0003] 現(xiàn)有的干擾對齊技術(shù)大多假設(shè)發(fā)送端能夠準(zhǔn)確獲知信道狀態(tài)信息CSKchannnel state information)。但是，事實(shí)上無線信道具有快速時(shí)變性。在真實(shí)的通信系統(tǒng)中，信道 狀態(tài)信息通常需要經(jīng)過接收端估計(jì)，再將估計(jì)得到的信道狀態(tài)信息反饋到發(fā)送端。由于信 道估計(jì)誤差和反饋延遲等原因的影響，發(fā)送端能夠獲得的信道狀態(tài)信息往往并不準(zhǔn)確，因 此發(fā)送端信道狀態(tài)信息是非理想的。
[0004] 對于兩小區(qū)多用戶單跳網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)每個(gè)小區(qū)基站內(nèi)有K個(gè)單天線用戶，每個(gè)小區(qū)基 站端有Μ根天線。目前的相關(guān)研究表明，非理想信道狀態(tài)下的兩小區(qū)的自由度最大能夠達(dá)到 2。實(shí)際上，另有研究表明當(dāng)信道狀態(tài)信息完整已知的時(shí)候，系統(tǒng)能夠得到的自由度的上界 應(yīng)該與Κ成比例增加。因此，在非理想信道狀態(tài)的情況下，現(xiàn)有的兩小區(qū)系統(tǒng)的自由度遠(yuǎn)遠(yuǎn) 小于理想的自由度界限。
[0005] 因此，亟需一種在非理想信道狀態(tài)下，基于空時(shí)干擾對齊技術(shù)的兩小區(qū)多用戶單 跳網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和接收信息的方法，來提高兩小區(qū)系統(tǒng)的自由度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中在非理想信道狀態(tài)下，兩小區(qū)多用戶單跳網(wǎng)絡(luò) 自由度過小的缺陷。
[0007] 本發(fā)明首先提供一種非理想狀態(tài)信道的信息發(fā)送方法，用于兩小區(qū)多用戶單跳網(wǎng) 絡(luò)，包括W下步驟：
[000引獲取第一基站和第二基站在首個(gè)時(shí)隙對終端的信道狀態(tài)矩陣；
[0009] 在首個(gè)時(shí)隙中，根據(jù)信道狀態(tài)矩陣發(fā)送期望信息；
[0010] 在后續(xù)時(shí)隙中，由第一基站和第二基站在當(dāng)前時(shí)隙對終端的信道狀態(tài)矩陣，W及 在首個(gè)時(shí)隙對終端的信道狀態(tài)矩陣構(gòu)建預(yù)編碼矩陣，根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙的信道狀態(tài)矩陣和預(yù)編 碼矩陣發(fā)送期望信息，使得后續(xù)時(shí)隙的信息干擾與首個(gè)時(shí)隙的信息干擾相同。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述構(gòu)建預(yù)編碼矩陣的步驟包括:對于第一基站，
[0012] 提取在首個(gè)時(shí)隙中第一基站對每一終端的信道狀態(tài)矩陣，并作為行元素構(gòu)建第一 基準(zhǔn)矩陣；
[0013] 提取在后續(xù)時(shí)隙第一基站對每一終端的信道狀態(tài)矩陣，并作為行元素構(gòu)建第一修 正矩陣；
[0014] 計(jì)算第一修正矩陣的逆矩陣；
[0015] 根據(jù)第一修正矩陣的逆矩陣與第一基準(zhǔn)矩陣的積得到第一基站對每一終端的預(yù) 編碼矩陣。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述構(gòu)建預(yù)編碼矩陣的步驟還包括:對于第二基站，
[0017] 提取在首個(gè)時(shí)隙中第二基站對每一終端的信道狀態(tài)矩陣，并作為行元素構(gòu)建第二 基準(zhǔn)矩陣；
[0018] 提取在后續(xù)時(shí)隙第二基站對每一終端的信道狀態(tài)矩陣，并作為行元素構(gòu)建第二修 正矩陣；
[0019] 計(jì)算第二修正矩陣的逆矩陣；
[0020] 根據(jù)第二修正矩陣的逆矩陣與第二基準(zhǔn)矩陣的積得到第二基站對每一終端的預(yù) 編碼矩陣。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙的信道狀態(tài)矩陣和預(yù)編碼矩陣發(fā)送期望信息 的步驟包括：向第一小區(qū)中的用戶發(fā)送期望信息的步驟和向第二小區(qū)中的用戶發(fā)送期望信 息的步驟。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施例中，在向第一小區(qū)中的用戶發(fā)送期望信息的步驟中包括：
[0023] 基于第一基站對第一小區(qū)中終端的預(yù)編碼矩陣對第一小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn) 行預(yù)編碼；
[0024] 基于第二基站對第一小區(qū)中終端的預(yù)編碼矩陣對第二小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn) 行預(yù)編碼；
[0025] 先根據(jù)第一基站對第一小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn)行預(yù)編碼后的信息，與第二基站 對第二小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn)行預(yù)編碼后的信息進(jìn)行求和處理，再在向第一小區(qū)中的用 戶發(fā)送求和處理的結(jié)果。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施例中，在向第二小區(qū)中的用戶發(fā)送期望信息的步驟中包括：
[0027] 基于第一基站對第二小區(qū)中終端的預(yù)編碼矩陣對第一小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn) 行預(yù)編碼；
[0028] 基于第二基站對第二小區(qū)中終端的預(yù)編碼矩陣對第二小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn) 行預(yù)編碼；
[0029] 先根據(jù)第一基站對第一小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn)行預(yù)編碼后的信息，與第二基站 對第二小區(qū)待發(fā)送的期望信息進(jìn)行預(yù)編碼后的信息進(jìn)行求和處理，再在向第二小區(qū)中的用 戶發(fā)送求和處理的結(jié)果。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種非理想狀態(tài)信道的信息接收方法，用于兩小 區(qū)多用戶單跳網(wǎng)絡(luò)，包括：
[0031 ]獲取第一基站和第二基站在首個(gè)時(shí)隙和后續(xù)時(shí)隙的接收信息；
[0032] 根據(jù)后續(xù)時(shí)隙接收信息與首個(gè)時(shí)隙接收信息的差值構(gòu)建接收信息矩陣；
[0033] 根據(jù)第一基站和第二基站在后續(xù)時(shí)隙對終端的信道狀態(tài)矩陣與在首個(gè)時(shí)隙對終 端的信道狀態(tài)矩陣的差值確定前綴矩陣，計(jì)算前綴矩陣與接收信息矩陣的積，得到期望信 息。
[0034] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述構(gòu)建接收信息矩陣的步驟包括：
[0035] 計(jì)算后續(xù)時(shí)隙中每一時(shí)隙的接收信息與首個(gè)時(shí)隙接收信息的差值；
[0036] W后續(xù)時(shí)隙中每一時(shí)隙的接收信息差值作為收信息矩陣的行元素。
[0037] 在一個(gè)實(shí)施例中，在確定前綴矩陣的步驟中包括確定第一小區(qū)終端的前綴矩陣和 確定第二小區(qū)終端的前綴矩陣的步驟;其中，
[0038] 在確定第一小區(qū)終端的前綴矩陣的步驟中，
[0039] 計(jì)算第一基站在后續(xù)時(shí)隙對第一小區(qū)終端的信道狀態(tài)矩陣，與在首個(gè)時(shí)隙對第一 小區(qū)終端的信道狀態(tài)矩陣的差值；
[0040] W后續(xù)時(shí)隙中每一時(shí)隙的信道狀態(tài)矩陣差值作為第一小區(qū)終端的信道狀態(tài)差分 矩陣的行元素；
[0041] 對第一小區(qū)終端的信道狀態(tài)差分矩陣求逆矩陣得到第一小區(qū)終端的前綴矩陣；
[0042] 在確定第二小區(qū)終端的前綴矩陣的步驟中，
[0043] 計(jì)算第二基站在后續(xù)時(shí)隙對第二小區(qū)終端的信道狀態(tài)矩陣，與在首個(gè)時(shí)隙對第二 小區(qū)終端的信道狀態(tài)矩陣的差值；
[0044] W后續(xù)時(shí)隙中每一時(shí)隙的信道狀態(tài)矩陣差值作為第二小區(qū)終端的信道狀態(tài)差分 矩陣的行元素；
[0045] 對第二小區(qū)終端的信道狀態(tài)差分矩陣求逆矩陣得到第二小區(qū)終端的前綴矩陣。
[0046] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種不要求理想CSI的兩小區(qū)單跳信息傳輸方法，在多小 區(qū)中利用空時(shí)干擾對齊技術(shù)，合理使用延時(shí)的CSI。在第一個(gè)時(shí)隙基站不進(jìn)行預(yù)編碼而直接 發(fā)送所有信息，后續(xù)時(shí)隙根據(jù)第一個(gè)時(shí)隙和當(dāng)前時(shí)隙的信道狀態(tài)信息設(shè)計(jì)預(yù)編碼并發(fā)送所 有信息，目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)各個(gè)時(shí)隙得到的信息利用空時(shí)干擾對齊的方法解碼出期望數(shù)據(jù)。本 發(fā)明的實(shí)施例在非理想信道狀態(tài)信息的情況下，能獲得指定自由度的同時(shí)減少信道狀態(tài)信 息的回饋。
[0047] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利 要求書W及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0048] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0049] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中兩小區(qū)多用戶的單跳網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景示意圖；
[0050] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中兩小區(qū)多用戶的多信道通信的原理性示意圖；
[0051] 圖3a和圖3b為本發(fā)明實(shí)施例中塊衰落信道模型的示意圖；
[0052] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中非理想狀態(tài)信道的信息發(fā)送方法的步驟流程圖；
[0053] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中非理想狀態(tài)信道的信息接收方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，W下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作 進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0055] 本發(fā)明的實(shí)施例針對兩小區(qū)多用戶的單跳網(wǎng)絡(luò)，提出一種在存在延時(shí)反饋的情況 下，基于干擾對齊的信息發(fā)送和接收方法。充分利用存在延時(shí)反饋的時(shí)隙和不存在延時(shí)反 饋的時(shí)隙來消除系統(tǒng)干擾，得到準(zhǔn)確的解碼信息，實(shí)現(xiàn)兩小區(qū)多用戶的單跳網(wǎng)絡(luò)的較高自 由度。
[0056] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中兩小區(qū)多用戶的單跳網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景示意圖。系統(tǒng)設(shè)有兩 個(gè)小區(qū)基站，基站BS1和基站BS2分別配置Μ根天線，每個(gè)小區(qū)