一种非理想状态信道的信息发送和接收方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及移动通信技术领域，具体地说，设及一种非理想状态信道的信息发送 和接收方法。
【背景技术】
[0002] 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，Inte计erence Alignment)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。
[0003] 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CSKchannnel state information)。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。
[0004] 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Μ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Κ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。
[0005] 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。
【发明内容】
[0006] 本发明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。
[0007] 本发明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W下步骤：
[000引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；
[0009] 在首个时隙中，根据信道状态矩阵发送期望信息；
[0010] 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，W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。
[0011] 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，
[0012] 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；
[0013] 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；
[0014] 计算第一修正矩阵的逆矩阵；
[0015] 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。
[0016] 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，
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 计算第二修正矩阵的逆矩阵；
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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：
[0023] 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；
[0024] 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；
[0025] 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。
[0026] 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：
[0027] 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；
[0028] 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；
[0029] 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。
[0030] 根据本发明的另一方面，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：
[0031 ]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；
[0032] 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；
[0033] 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。
[0034] 在一个实施例中，所述构建接收信息矩阵的步骤包括：
[0035] 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；
[0036] W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。
[0037] 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，
[0038] 在确定第一小区终端的前缀矩阵的步骤中，
[0039] 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；
[0040] W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；
[0041] 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；
[0042] 在确定第二小区终端的前缀矩阵的步骤中，
[0043] 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；
[0044] W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；
[0045] 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。
[0046] 本发明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 发明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。
[0047] 本发明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，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0048] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0049] 图1为本发明实施例中两小区多用户的单跳网络的应用场景示意图；
[0050] 图2为本发明实施例中两小区多用户的多信道通信的原理性示意图；
[0051] 图3a和图3b为本发明实施例中块衰落信道模型的示意图；
[0052] 图4为本发明实施例中非理想状态信道的信息发送方法的步骤流程图；
[0053] 图5为本发明实施例中非理想状态信道的信息接收方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0054] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，W下结合附图对本发明实施例作 进一步地详细说明。
[0055] 本发明的实施例针对两小区多用户的单跳网络，提出一种在存在延时反馈的情况 下，基于干扰对齐的信息发送和接收方法。充分利用存在延时反馈的时隙和不存在延时反 馈的时隙来消除系统干扰，得到准确的解码信息，实现两小区多用户的单跳网络的较高自 由度。
[0056] 图1为本发明实施例中两小区多用户的单跳网络的应用场景示意图。系统设有两 个小区基站，基站BS1和基站BS2分别配置Μ根天线，每个小区