干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法技术

本发明专利技术公开了一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，包括步骤：一、每个小区内的基站均发送训练序列到其服务的两个小区活动用户，小区活动用户接收到基站发送给其的训练序列后进行信道估计并反馈信道状态信息和信噪比到为其服务的基站；二、每个小区内的基站根据其接收到的小区活动用户的信噪比SNR，判断传输模式；三、采用干扰对齐方法的传输模式；四、采用第一种干扰抑制方法的传输模式；五、采用第二种干扰抑制方法的传输模式；六、采用正交复用方法的传输模式。本发明专利技术方法步骤简单，实现方便，适用范围广，能够获得更好的传输性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法。
技术介绍
近年来无线通信的发展速度迅猛，第四代移动通信系统已经大规模商用，第五代移动通信系统的研究也在世界范围广泛展开。无线通信系统中小区的布设越来越密集，由此带来的小区间的干扰也越来越严重。对密集小区系统的理论研究，在信息论中的理论模型为干扰信道。近年来，对干扰信道的理论研究取得了很大进展。理论研究表明，干扰对齐技术在干扰信道中可以获得更高的自由度。然而，与现有技术相比干扰对齐技术在高信噪比下才有优势。因此，对于无线通信系统而言，由于信道的衰落特性，其接收机信噪比差异非常大。而且由于接收机或者信道中物体的移动，接收机的信噪比也存在时变特性。因此，对于小区边缘用户，要获得高的吞吐量，需要综合考虑各种情况。之前的设计方法，大多基于仿真分析进行设计，例如C.Suh，M.Ho和D.Tse在2011年9月第59卷第9期的IEEE无线通信会刊(IEEE Transact ions on Communicat ions)中的第2616-2626页，发表了文章《下行链路干扰对齐》(Downl ink interference al ignment)，设计了在多小区环境下的干扰对齐方法，但是此算法对干扰空间进行有色化，并基于仿真给出干扰空间有色化参数。同时，其对多小区下的干扰进行了统计分析，并且其方法是依据此统计分析结果。再例如李建东、马延军、刘伟和师超在2011年第38卷第5期的西安电子科技大学学报(自然科学版)中的第1-6页，发表了文章《多小区MU-MIMO系统中的动态模式切换算法》，综合考虑了小区边缘及小区中心等随机分布的用户设计了动态模式切换算法。小区中的所有用户根据各自受到干扰的情况，计算一阈值并自行在两中模式中选取一个。但是，以上的两个例子都是基于仿真的，并无理论依据，且第二个例子的动态模式切换算法仅仅考虑了在两种算法之间进行选择，同时，以上的两个例子中的方法只能适用与特定天线配置环境下，如仿真设置都是基于基站配置四根天线，小区中的用户都配置四根天线情况下。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，其方法步骤简单，实现方便，适用范围广，能够获得更好的传输性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，所述干扰网络包括两个小区组成的无线通信系统，每个小区内有一个基站和两个小区活动用户；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、每个小区内的基站均发送训练序列到其服务的两个小区活动用户，小区活动用户接收到基站发送给其的训练序列后进行信道估计并反馈信道状态信息和信噪比到为其服务的基站；步骤二、每个小区内的基站根据其接收到的小区活动用户的信噪比SNR，判断传输模式，具体过程为：步骤201、判断是否满足条件SNR≥12dB，当满足条件SNR≥12dB时，判断传输模式为采用干扰对齐方法的传输模式，执行步骤三；否则，当不满足条件SNR≥12dB时，执行步骤202；步骤202、判断是否满足条件SNR≥3dB，当满足条件SNR≥3dB时，判断传输模式为采用第一种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤四；否则，当不满足条件SNR≥3dB时，执行步骤203；步骤203、判断是否满足条件SNR≥-2dB，当满足条件SNR≥-2dB时，判断传输模式为采用第二种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤五；否则，当不满足条件SNR≥-2dB时，判断传输模式为采用正交复用方法的传输模式，执行步骤六；步骤三、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用干扰对齐方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；步骤四、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用第一种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；具体方法为：两个小区中的其中一个基站仅与本小区内的一个小区活动用户通信，两个小区中的另一个基站与本小区内的两个小区活动用户通信；步骤五、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用第二种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；具体方法为：两个小区中的基站均仅与本小区内的一个小区活动用户通信；步骤六、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用正交复用方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度。上述的干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，其特征在于：步骤三中两个小区的基站采用干扰对齐方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的具体方法为：两个小区中的基站均分别与本小区内的两个小区活动用户通信。上述的干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，其特征在于：步骤四中两个小区的基站采用第一种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的具体方法为：第一个小区中的基站仅与本小区内的第一个小区活动用户通信，第二个小区中的基站与本小区内的两个小区活动用户通信。上述的干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，其特征在于：步骤五中两个小区的基站采用第二种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的具体方法为：第一个小区中的基站仅与本小区内的第一个小区活动用户通信，第二个小区中的基站仅与本小区内的第一个小区活动用户通信。上述的干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，其特征在于：步骤六中两个小区的基站采用正交复用方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的具体方法为：两个小区中的基站同时与一个小区活动用户通信。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的方法步骤简单，实现方便。2、本专利技术适用于由两个小区组成的干扰网络，基站配置3N根天线，用户配置2N根天线(N为非零的自然数)，现有技术中的方法无法应用到此场景。3、本专利技术给出了干扰网络分集增益与复用增益的定义，并给出了适合此干扰网络天线配置的可行方法，在本专利技术提出的步骤三、四、五、六给出的方法之间做切换，能够获得更好的传输性能；而之前的基于仿真的动态模式切换算法仅仅根据仿真结果在两种算法之间切换，其性能增益有限。4、本专利技术的适用范围广，实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本专利技术的方法步骤简单，实现方便，适用范围广，能够获得更好的传输性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。图2为本专利技术两个小区内各有一个基站和两个小区活动用户组成的干扰网络的结构示意图。图3为本专利技术基站采用干扰对齐方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的示意图。图4为本专利技术基站采用第一种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的示意图。图5为本专利技术基站采用第二种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的示意图。图6为本专利技术基站采用正交复用方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度的示意图。图7为本专利技术方法的仿真结果图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，所述干扰网络包括两个小区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，所述干扰网络包括两个小区组成的无线通信系统，每个小区内有一个基站和两个小区活动用户；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、每个小区内的基站均发送训练序列到其服务的两个小区活动用户，小区活动用户接收到基站发送给其的训练序列后进行信道估计并反馈信道状态信息和信噪比到为其服务的基站；步骤二、每个小区内的基站根据其接收到的小区活动用户的信噪比SNR，判断传输模式，具体过程为：步骤201、判断是否满足条件SNR≥12dB，当满足条件SNR≥12dB时，判断传输模式为采用干扰对齐方法的传输模式，执行步骤三；否则，当不满足条件SNR≥12dB时，执行步骤202；步骤202、判断是否满足条件SNR≥3dB，当满足条件SNR≥3dB时，判断传输模式为采用第一种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤四；否则，当不满足条件SNR≥3dB时，执行步骤203；步骤203、判断是否满足条件SNR≥‑2dB，当满足条件SNR≥‑2dB时，判断传输模式为采用第二种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤五；否则，当不满足条件SNR≥‑2dB时，判断传输模式为采用正交复用方法的传输模式，执行步骤六；步骤三、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用干扰对齐方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；步骤四、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用第一种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；具体方法为：两个小区中的其中一个基站仅与本小区内的一个小区活动用户通信，两个小区中的另一个基站与本小区内的两个小区活动用户通信；步骤五、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用第二种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；具体方法为：两个小区中的基站均仅与本小区内的一个小区活动用户通信；步骤六、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用正交复用方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度。...

【技术特征摘要】
1.一种干扰网络中基于分集与复用增益折中的动态模式切换方法，所述干扰网络包括两个小区组成的无线通信系统，每个小区内有一个基站和两个小区活动用户；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、每个小区内的基站均发送训练序列到其服务的两个小区活动用户，小区活动用户接收到基站发送给其的训练序列后进行信道估计并反馈信道状态信息和信噪比到为其服务的基站；步骤二、每个小区内的基站根据其接收到的小区活动用户的信噪比SNR，判断传输模式，具体过程为：步骤201、判断是否满足条件SNR≥12dB，当满足条件SNR≥12dB时，判断传输模式为采用干扰对齐方法的传输模式，执行步骤三；否则，当不满足条件SNR≥12dB时，执行步骤202；步骤202、判断是否满足条件SNR≥3dB，当满足条件SNR≥3dB时，判断传输模式为采用第一种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤四；否则，当不满足条件SNR≥3dB时，执行步骤203；步骤203、判断是否满足条件SNR≥-2dB，当满足条件SNR≥-2dB时，判断传输模式为采用第二种干扰抑制方法的传输模式，执行步骤五；否则，当不满足条件SNR≥-2dB时，判断传输模式为采用正交复用方法的传输模式，执行步骤六；步骤三、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用干扰对齐方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；步骤四、两个小区的基站相互交换其服务的小区活动用户的信道状态信息，并采用第一种干扰抑制方法的传输模式对四个小区活动用户进行调度；具体方法为：两个小区中的其中一个基站仅与本小区内的一个小区活动用户通信，两个小区中的另一个基站与本小...

【专利技术属性】
技术研发人员：马延军，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61