一种非理想状态信道的信息发送和接收方法技术

本发明专利技术提供一种非理想状态信道的信息发送和接收方法，用于两小区多用户单跳网络。该发送方法包括：获取第一基站和第二基站在首个时隙对终端的信道状态矩阵；在首个时隙中，根据信道状态矩阵发送期望信息；在后续时隙中，由第一基站和第二基站在当前时隙对终端的信道状态矩阵，以及在首个时隙对终端的信道状态矩阵构建预编码矩阵，根据当前时隙的信道状态矩阵和预编码矩阵发送期望信息，使得后续时隙的信息干扰与首个时隙的信息干扰相同。本申请提供了一种不要求理想CSI的两小区单跳信息传输方法，在多小区中利用空时干扰对齐技术，合理使用延时的CSI，能获得指定自由度的同时减少信道状态信息的回馈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，具体地说，涉及一种非理想状态信道的信息发送和接收方法。
技术介绍
目前，随着无线通信业务的蓬勃发展，无线通信系统面临的干扰日益严重。研究学者针对干扰信道提出一种称为干扰对齐(IA，InterferenceAlignment)的干扰处理方法。干扰对齐的基本原理是在发射机构造发射预编码向量，将接收机收到的干扰信号对齐到较少的空间中，从而接收机有更多的维度用来传输期望信号。现有的干扰对齐技术大多假设发送端能够准确获知信道状态信息CSI(channnelstateinformation)。但是，事实上无线信道具有快速时变性。在真实的通信系统中，信道状态信息通常需要经过接收端估计，再将估计得到的信道状态信息反馈到发送端。由于信道估计误差和反馈延迟等原因的影响，发送端能够获得的信道状态信息往往并不准确，因此发送端信道状态信息是非理想的。对于两小区多用户单跳网络，假设每个小区基站内有K个单天线用户，每个小区基站端有M根天线。目前的相关研究表明，非理想信道状态下的两小区的自由度最大能够达到2。实际上，另有研究表明当信道状态信息完整已知的时候，系统能够得到的自由度的上界应该与K成比例增加。因此，在非理想信道状态的情况下，现有的两小区系统的自由度远远小于理想的自由度界限。因此，亟需一种在非理想信道状态下，基于空时干扰对齐技术的两小区多用户单跳网络中发送和接收信息的方法，来提高两小区系统的自由度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中在非理想信道状态下，两小区多用户单跳网络自由度过小的缺陷。本专利技术首先提供一种非理想状态信道的信息发送方法，用于两小区多用户单跳网络，包括以下步骤：获取第一基站和第二基站在首个时隙对终端的信道状态矩阵；在首个时隙中，根据信道状态矩阵发送期望信息；在后续时隙中，由第一基站和第二基站在当前时隙对终端的信道状态矩阵，以及在首个时隙对终端的信道状态矩阵构建预编码矩阵，根据当前时隙的信道状态矩阵和预编码矩阵发送期望信息，使得后续时隙的信息干扰与首个时隙的信息干扰相同。在一个实施例中，所述构建预编码矩阵的步骤包括：对于第一基站，提取在首个时隙中第一基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第一基准矩阵；提取在后续时隙第一基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第一修正矩阵；计算第一修正矩阵的逆矩阵；根据第一修正矩阵的逆矩阵与第一基准矩阵的积得到第一基站对每一终端的预编码矩阵。在一个实施例中，所述构建预编码矩阵的步骤还包括：对于第二基站，提取在首个时隙中第二基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第二基准矩阵；提取在后续时隙第二基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第二修正矩阵；计算第二修正矩阵的逆矩阵；根据第二修正矩阵的逆矩阵与第二基准矩阵的积得到第二基站对每一终端的预编码矩阵。在一个实施例中，所述根据当前时隙的信道状态矩阵和预编码矩阵发送期望信息的步骤包括：向第一小区中的用户发送期望信息的步骤和向第二小区中的用户发送期望信息的步骤。在一个实施例中，在向第一小区中的用户发送期望信息的步骤中包括：基于第一基站对第一小区中终端的预编码矩阵对第一小区待发送的期望信息进行预编码；基于第二基站对第一小区中终端的预编码矩阵对第二小区待发送的期望信息进行预编码；先根据第一基站对第一小区待发送的期望信息进行预编码后的信息，与第二基站对第二小区待发送的期望信息进行预编码后的信息进行求和处理，再在向第一小区中的用户发送求和处理的结果。在一个实施例中，在向第二小区中的用户发送期望信息的步骤中包括：基于第一基站对第二小区中终端的预编码矩阵对第一小区待发送的期望信息进行预编码；基于第二基站对第二小区中终端的预编码矩阵对第二小区待发送的期望信息进行预编码；先根据第一基站对第一小区待发送的期望信息进行预编码后的信息，与第二基站对第二小区待发送的期望信息进行预编码后的信息进行求和处理，再在向第二小区中的用户发送求和处理的结果。根据本专利技术的另一方面，还提供一种非理想状态信道的信息接收方法，用于两小区多用户单跳网络，包括：获取第一基站和第二基站在首个时隙和后续时隙的接收信息；根据后续时隙接收信息与首个时隙接收信息的差值构建接收信息矩阵；根据第一基站和第二基站在后续时隙对终端的信道状态矩阵与在首个时隙对终端的信道状态矩阵的差值确定前缀矩阵，计算前缀矩阵与接收信息矩阵的积，得到期望信息。在一个实施例中，所述构建接收信息矩阵的步骤包括：计算后续时隙中每一时隙的接收信息与首个时隙接收信息的差值；以后续时隙中每一时隙的接收信息差值作为收信息矩阵的行元素。在一个实施例中，在确定前缀矩阵的步骤中包括确定第一小区终端的前缀矩阵和确定第二小区终端的前缀矩阵的步骤；其中，在确定第一小区终端的前缀矩阵的步骤中，计算第一基站在后续时隙对第一小区终端的信道状态矩阵，与在首个时隙对第一小区终端的信道状态矩阵的差值；以后续时隙中每一时隙的信道状态矩阵差值作为第一小区终端的信道状态差分矩阵的行元素；对第一小区终端的信道状态差分矩阵求逆矩阵得到第一小区终端的前缀矩阵；在确定第二小区终端的前缀矩阵的步骤中，计算第二基站在后续时隙对第二小区终端的信道状态矩阵，与在首个时隙对第二小区终端的信道状态矩阵的差值；以后续时隙中每一时隙的信道状态矩阵差值作为第二小区终端的信道状态差分矩阵的行元素；对第二小区终端的信道状态差分矩阵求逆矩阵得到第二小区终端的前缀矩阵。本专利技术的实施例提供了一种不要求理想CSI的两小区单跳信息传输方法，在多小区中利用空时干扰对齐技术，合理使用延时的CSI。在第一个时隙基站不进行预编码而直接发送所有信息，后续时隙根据第一个时隙和当前时隙的信道状态信息设计预编码并发送所有信息，目的节点根据各个时隙得到的信息利用空时干扰对齐的方法解码出期望数据。本专利技术的实施例在非理想信道状态信息的情况下，能获得指定自由度的同时减少信道状态信息的回馈。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非理想状态信道的信息发送方法，用于两小区多用户单跳网络，其特征在于，包括以下步骤：获取第一基站和第二基站在首个时隙对终端的信道状态矩阵；在首个时隙中，根据信道状态矩阵发送期望信息；在后续时隙中，由第一基站和第二基站在当前时隙对终端的信道状态矩阵，以及在首个时隙对终端的信道状态矩阵构建预编码矩阵，根据当前时隙的信道状态矩阵和预编码矩阵发送期望信息，使得后续时隙的信息干扰与首个时隙的信息干扰相同。

【技术特征摘要】
1.一种非理想状态信道的信息发送方法，用于两小区多用户单跳网络，其
特征在于，包括以下步骤：
获取第一基站和第二基站在首个时隙对终端的信道状态矩阵；
在首个时隙中，根据信道状态矩阵发送期望信息；
在后续时隙中，由第一基站和第二基站在当前时隙对终端的信道状态矩阵，
以及在首个时隙对终端的信道状态矩阵构建预编码矩阵，根据当前时隙的信道状
态矩阵和预编码矩阵发送期望信息，使得后续时隙的信息干扰与首个时隙的信息
干扰相同。
2.如权利要求1所述的信息发送方法，其特征在于，所述构建预编码矩阵
的步骤包括：对于第一基站，
提取在首个时隙中第一基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建
第一基准矩阵；
提取在后续时隙第一基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第
一修正矩阵；
计算第一修正矩阵的逆矩阵；
根据第一修正矩阵的逆矩阵与第一基准矩阵的积得到第一基站对每一终端
的预编码矩阵。
3.如权利要求2所述的信息发送方法，其特征在于，所述构建预编码矩阵
的步骤还包括：对于第二基站，
提取在首个时隙中第二基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建
第二基准矩阵；
提取在后续时隙第二基站对每一终端的信道状态矩阵，并作为行元素构建第
二修正矩阵；
计算第二修正矩阵的逆矩阵；
根据第二修正矩阵的逆矩阵与第二基准矩阵的积得到第二基站对每一终端
的预编码矩阵。
4.如权利要求1所述的信息发送方法，其特征在于，所述根据当前时隙的
信道状态矩阵和预编码矩阵发送期望信息的步骤包括：向第一小区中的用户发送

\t期望信息的步骤和向第二小区中的用户发送期望信息的步骤。
5.如权利要求4所述的信息发送方法，其特征在于，在向第一小区中的用
户发送期望信息的步骤中包括：
基于第一基站对第一小区中终端的预编码矩阵对第一小区待发送的期望信
息进行预编码；
基于第二基站对第一小区中终端的预编码矩阵对第二小区待发送的期望信
息进行预编码；
先根据第一基站对第一小区待发送的期望信息进行预编码后的信息，与第二
基站对第二小区待发送的期望信息进行预编码后的信息进行求和处理，再在向第
一小区中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立华，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11