一种下行空分干扰消除的方法技术

本发明专利技术提供了一种下行空分干扰消除的方法，属于无线通信技术领域。包括以下步骤：获取空分组每个用户的初始赋形权；获取空分组的零陷矩阵；通过初始赋形权和零陷矩阵形成每个用户的新赋形权；下发每个用户的新赋形权。本发明专利技术是基于零陷的下行空分干扰消除方法，不仅解决了空分用户之间的干扰消除问题，同时使自身信号能量损失最小，与已有的零陷的方法相比，进一步提高了空分用户的接收的信噪比(SINR)，提升了空分用户的解调成功率和小区吞吐量。提升了空分用户的解调成功率和小区吞吐量。提升了空分用户的解调成功率和小区吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种下行空分干扰消除的方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种下行空分干扰消除的方法。

技术介绍

[0002]在NR、LTE
‑
A多天线通信系统中，多用户空分是提升小区吞吐量的主要手段。特别是在高频通信中信号衰减严重，为了对抗信号衰减严重问题，智能波束赋形技术得到普遍应用。天线越多，波束越窄，才能把能量更好的集中指向接收用户。更窄的波束，又可以大大提升空分用户数，从而提升资源利用率。但是随着空分用户数增多，系统也更容易产生空分用户间的干扰，即空分干扰。
[0003]抑制空分干扰在下行赋形权的设计中是重点考虑的一个方面。现有的初始赋形权的设计方案，常见思路的包括：根据终端反馈的PMI构造权值，特别是在NR中，可以根据DFT基矢量构造权值；在LTE
‑
A中，根据预置波束，选择来波波束无交集的用户进行空分；根据上行信号计算UE的来波方向(DOA)，通过来波方向获取包含的导向矢量，进而构造权值等方法。但在进行多用户空分时，不可避免的会带来空分用户间的干扰，所以在赋形权的设计时，应考虑空分用户间的干扰消除。
[0004]现有的一些空分干扰消除方法，比如传统的基于零陷的干扰消除方法，在消除空分用户间的干扰的同时，也带来了用户自身信号能量的损失。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种下行空分干扰消除的方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种下行空分干扰消除的方法，包括以下步骤：
[0008]获取空分组每个用户的初始赋形权；
[0009]根据每个用户的初始赋形权和每个用户的上行信道参数估计结果得到每个用户的来波波束及每个来波波束的能量信息；
[0010]对每个用户的来波波束及每个来波波束的能量信息进行处理，得到每个用户的零陷矩阵；
[0011]通过每个用户的初始赋形权和每个用户的零陷矩阵，形成每个用户的新赋形权；
[0012]根据每个用户的新赋形权更新赋形权，以消除下行空分干扰。
[0013]优选的，所述每个用户的初始赋形权为W
UEi
，i＝1，2，...N，N为空分组内的用户个数。
[0014]优选的，所述得到每个用户的零陷矩阵，包括以下步骤：
[0015]对每个用户的来波波束及每个来波波束的能量进行降噪处理后分别通过矩阵H标记为H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
；矩阵H的行列数分别为基站天线数和用户天线数；
[0016]对矩阵H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
分别进行奇异值分解，得到左奇异向量集合P；
[0017]通过左奇异向量集合P，构造每个用户的零陷矩阵R
UEi
。
[0018]优选的，所述得到左奇异向量集合P，包括以下步骤：
[0019]通过公式(1)分别展开H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
，
[0020]H
UEi
＝U∑V
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0021]其中，U为M
×
M的左奇异矩阵，U＝U1，U2，...，U
M
，M为基站天线数；∑是M
×
K的奇异值矩阵，K为用户天线数，∑中主对角线上的奇异值为σ1，σ2，...σ
min(M，K)
，除了主对角线上元素的其余元素均为0；V是K
×
K的右奇异矩阵；
[0022]按照所述奇异值σ1，σ2，...σ
min(M，K)
从大到小的顺序，将所述奇异值依次加入集合并通过公式(2)计算集合中能量总和占比，至集合中能量总和占比超过设定阈值G，得到L个满足设定阈值的奇异值σ1，σ2，...，σ
L
，
[0023][0024]其中，G是设定阈值，σ
L
指的是能量总和占比超过设定阈值G的奇异值的集合中的最小奇异值，0＜L≤min(M，K)；
[0025]奇异值σ1，σ2，...σ
L
分别对应的左奇异矩阵中的左奇异向量组成左奇异向量集合P：
[0026]P＝[U1，U2，...U
L
]。
[0027]优选的，所述得到左奇异向量集合P，还包括：
[0028]根据公式(3)计算零陷矩阵r
UEi
，并对零陷矩阵r
UEi
进行归一化处理得到每个用户的零陷矩阵R
UEi
，
[0029]r
UEi
＝inv(P*P
T
+α*I)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0030]其中，inv()表示对矩阵求逆；I表示单位对角阵；α是对角加载因子，取值根据P*P
T
的对角线大小设置。
[0031]优选的，所述形成每个用户的新赋形权，包括以下步骤：
[0032]将空分组内用户两两分组；
[0033]每组内用户通过各自的零陷矩阵相互零陷得到新赋形权。
[0034]优选的，所述每组内用户通过各自的零陷矩阵相互零陷得到新赋形权，包括：
[0035]使用公式(4)和公式(5)相互零陷：
[0036][0037][0038]其中，和分别为一组用户的新赋形权；R
UEj
和R
UEk
分别为一组用户的零陷矩阵；W
UEj
和W
UEk
分别为一组用户的初始赋形权。
[0039]本专利技术提供的下行空分干扰消除的方法具有以下有益效果：本专利技术是基于零陷的下行空分干扰消除方法，不仅解决了空分用户之间的干扰消除问题，同时使自身信号能量损失最小，与已有的零陷的方法相比，进一步提高了空分用户的接收的信噪比(SINR)，提升了空分用户的解调成功率和小区吞吐量。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例1的下行空分干扰消除的方法的流程示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例1的获取零陷矩阵的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0043]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0044]实施例1
[0045]本专利技术提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下行空分干扰消除的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取空分组每个用户的初始赋形权；根据每个用户的初始赋形权和每个用户的上行信道参数估计结果得到每个用户的来波波束及每个来波波束的能量信息；对每个用户的来波波束及每个来波波束的能量信息进行处理，得到每个用户的零陷矩阵；通过每个用户的初始赋形权和每个用户的零陷矩阵，形成每个用户的新赋形权；根据每个用户的新赋形权更新赋形权，以消除下行空分干扰。2.根据权利要求1所述的下行空分干扰消除的方法，其特征在于，所述每个用户的初始赋形权为W
UEi
，i＝1，2，...N，N为空分组内的用户个数。3.根据权利要求1所述的下行空分干扰消除的方法，其特征在于，所述得到每个用户的零陷矩阵，包括以下步骤：对每个用户的来波波束及每个来波波束的能量进行降噪处理后分别通过矩阵H标记为H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
；矩阵H的行列数分别为基站天线数和用户天线数；对矩阵H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
分别进行奇异值分解，得到左奇异向量集合P；通过左奇异向量集合P，构造每个用户的零陷矩阵R
UEi
。4.根据权利要求3所述的下行空分干扰消除的方法，其特征在于，所述得到左奇异向量集合P，包括以下步骤：通过公式(1)分别展开H
UE1
，H
UE2
，...，H
UEN
，H
UEi
＝U∑V
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，U为M
×
M的左奇异矩阵，U＝U1，U2，...，U
M
，M为基站天线数；∑是M
×
K的奇异值矩阵，K为用户天线数，∑中主对角线上的奇异值为σ1，σ2，...σ
min(M，K)
，除了主对角线上元素的其余元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学帅，
申请(专利权)人：杭州红岭通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：