一种用于多用户双向中继系统的信号对齐方法技术方案

多用户双向中继场景下的机会信号对齐方法，用于下述场景：包括一个多天线中继和多对多天线用户的双向通信系统，且中继的天线数大于等于用户天线数目，此时用户的天线数量不足以支持经典信号空间对齐算法。本发明专利技术所述方法包括下列两个操作步骤：(1)用户波束成形向量设计阶段：联合设计信息交互的每对用户的波束成形向量，使其在有限条件下尽可能对齐到一个方向上。(2)用户调度阶段：利用波束成形设计过程中得到的奇异值进行用户调度，并完成中继处理矩阵的设计。接收端的波束成形设计可以参照上行设计。所提方法较单天线用户的机会对齐的和速率有较大提升。当备选用户足够多时，该方案可达自由度可以接近系统最大可达自由度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于多用户双向中继系统的传输方案，确切地说，是多天线用户的波束成形向量设计以及用户调度方案设计，属于无线通信

技术介绍
近年来，双向无线通信技术因其有效提高频谱效率引起人们的关注，并应用于自适应网络和蜂窝移动通信系统等多种领域。一般情况下，对于双向中继通信，信息传输主要由两个阶段构成：多路接入(MAC)阶段和广播(BC)阶段。在第一个阶段，也就是MAC阶段，用户同时将信息发送给中继。在BC阶段，中继将接收到的所有用户信息进行处理并发送给所有用户。用户接收到信息后消除自信息的干扰并解码得到所需的信息。由于能够在多用户干扰信道中获得更高的自由度(DoF)，干扰对齐(IA)技术被引入双向中继系统中。在MIMO Y信道的场景中，有人提出一种称作信号空间对齐(SSA)的技术，该技术将信号对齐技术和双向中继网络相结合，以求达到更高的DoF。该方案下，在MAC阶段，三个用户将信号同时传送给中继，进行信息交互的一对用户的信息在中继端对齐到一个方向。在BC阶段，本文档来自技高网...

【技术保护点】
多用户双向中继场景下的机会信号对齐方法，用于下述场景：包括一个中继和多个用户的双向通信系统，中继和用户均配置多天线，且中继的天线数和用户天线数量满足一定条件，即，中继的天线数大于等于用户多天线数目，而用户的天线数有限不足以支持经典信号空间对齐传输方法，此时完美的信号空间对齐不再适用。所述方法包括下列两个操作步骤：(1)用户波束成形向量设计阶段：联合设计每对进行信息交互的用户的波束成形向量，使其在有限条件下尽可能的对齐到一个方向上，从而达到将信号最大程度对齐的目的。(2)用户调度阶段：在完成用户的波束成形设计后，该算法利用用户波束成形设计过程中得到的奇异值进行用户调度，并完成中继处理矩阵的设计。...

【技术特征摘要】
1.多用户双向中继场景下的机会信号对齐方法，用于下述场景：包括一个
中继和多个用户的双向通信系统，中继和用户均配置多天线，且中继的天线数
和用户天线数量满足一定条件，即，中继的天线数大于等于用户多天线数目，
而用户的天线数有限不足以支持经典信号空间对齐传输方法，此时完美的信号
空间对齐不再适用。所述方法包括下列两个操作步骤：
(1)用户波束成形向量设计阶段：联合设计每对进行信息交互的用户的波
束成形向量，使其在有限条件下尽可能的对齐到一个方向上，从而达到将信号
最大程度对齐的目的。
(2)用户调度阶段：在完成用户的波束成形设计后，该算法利用用户波束
成形设计过程中得到的奇异值进行用户调度，并完成中继处理矩阵的设计。接
收端的波束成形设计可以参照上行设计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所提波束成形向量设计的具体步骤如下：首先所有用户同时向中继发射信
号，中继获得系统全局的信道信息(CSI)Hi，将每对用户的信道矩阵组成一个
新的矩阵，定义为正对信道矩阵Ai＝[Hi,-Hi+K]。为尽量达到对齐的目的，对正对
信道矩阵Ai进行奇异值分解(SVD)，即有经过SVD分解...

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