一種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣播信道干擾管理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣播信道干擾管理方法，包括：(1)微小區(qū)和宏小區(qū)協(xié)作進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)和反饋，得到宏基站到微基站的下行信道矢量HP,S和宏基站到微小區(qū)用戶(hù)k的下行信道矢量gk,P；(2)微基站利用信道矢量HP,S偵聽(tīng)宏基站鏈路的發(fā)射信號(hào)，偵聽(tīng)時(shí)間為αT，檢測(cè)出宏基站鏈路的廣播消息xP，其中T為宏鏈路的碼字持續(xù)時(shí)間，α為微基站偵聽(tīng)時(shí)間比例，0≤α＜1；(3)微基站選擇作為預(yù)編碼矩陣，其中GP,S為微基站到宏小區(qū)接收機(jī)之間的信道矩陣；(4)微小區(qū)用戶(hù)k編碼得到接收信號(hào)yk。在異構(gòu)同頻通信系統(tǒng)下，微小區(qū)保證對(duì)宏小區(qū)的零干擾且微小區(qū)能夠消除來(lái)自宏小區(qū)的干擾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣播信道干擾管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣 播信道干擾管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著無(wú)線(xiàn)頻譜的日漸稀缺，旨在提高頻譜使用效率的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電（cognitive radio)技術(shù)在過(guò)去的十多年里得到了極大的關(guān)注與非常廣泛的研究。在如今蜂窩小區(qū)向著 高密度異構(gòu)分層組網(wǎng)的趨勢(shì)下，認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的干擾管理有重要作用。傳統(tǒng)想法 是：當(dāng)檢測(cè)到宏小區(qū)（macro cell)的頻譜在某段時(shí)間處于空閑時(shí)，微小區(qū)（micro cell)可 以利用該空閑時(shí)頻資源進(jìn)行通信，以避免不必要的頻譜浪費(fèi)。注意到在認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的上述 思路中很重要的一個(gè)假定是"宏小區(qū)有空閑時(shí)頻資源"。然而在未來(lái)認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電的設(shè)計(jì)中， 更需要一種宏小區(qū)維持其通信狀態(tài)的同時(shí)，微小區(qū)也能在完全不影響宏小區(qū)的前提下利用 相同的頻譜進(jìn)行可靠通信，服務(wù)于該微小區(qū)內(nèi)的多用戶(hù)。
[0003] 因此，進(jìn)一步的異構(gòu)同頻干擾管理方法應(yīng)該使得，一方面，微小區(qū)需要保證不對(duì)宏 小區(qū)產(chǎn)生任何干擾；另一方面，微小區(qū)還必須有效地應(yīng)對(duì)來(lái)自宏小區(qū)的干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出在異構(gòu)同頻通信系統(tǒng)下，微小區(qū)保證對(duì)宏小區(qū)的零干擾且 微小區(qū)能夠消除來(lái)自宏小區(qū)的干擾的方法。本方法通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)（在以下所有的下標(biāo) 中，符號(hào)"P"的含義是primary，即宏小區(qū)，而"S"則代表secondary，即微小區(qū)）：
[0005] -種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣播信道干擾管理方法，其特征在于，所述方 法包括如下步驟：
[0006] (1)微小區(qū)和宏小區(qū)協(xié)作進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)和反饋，得到宏基站到微基站的下行 信道矢量H p，s和宏基站到微小區(qū)用戶(hù)k的下行信道矢量gk，p ;
[0007] (2)微基站利用信道矢量HPiS偵聽(tīng)宏基站鏈路的發(fā)射信號(hào)，偵聽(tīng)時(shí)間為α T，檢測(cè) 出宏基站鏈路的廣播消息xP，其中T為宏鏈路的碼字持續(xù)時(shí)間，α為微基站偵聽(tīng)時(shí)間比例， 0 ^ a < 1 ；
[0008] ⑶微基站選擇長(zhǎng)，作為預(yù)編碼矩陣，該矩陣作用是將其 發(fā)射信號(hào)向GPiS所對(duì)應(yīng)子空間的正交補(bǔ)空間投影，從而消除微小區(qū)對(duì)宏小區(qū)用戶(hù)的干擾，其 中GPiS為微基站到宏小區(qū)接收機(jī)之間的信道矩陣；
[0009] (4)微小區(qū)用戶(hù)k編碼得到接收信號(hào)yk，接收信號(hào)yk表示為 ：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于認(rèn)知學(xué)習(xí)的同頻異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)廣播信道干擾管理方法，其特征在于，所述方法 包括如下步驟： (1) 微小區(qū)和宏小區(qū)協(xié)作。進(jìn)行相關(guān)信道估計(jì)和反饋，得到宏基站到微基站的下行信道 矢量HP，S和宏基站到微小區(qū)用戶(hù)k的下行信道矢量gk，p ; (2) 微基站利用信道矢量HP，S偵聽(tīng)宏基站鏈路的發(fā)射信號(hào)，偵聽(tīng)時(shí)間為aT，檢測(cè)出 宏基站鏈路的廣播消息xP，其中T為宏鏈路的碼字持續(xù)時(shí)間，a為微基站偵聽(tīng)時(shí)間比例， 0 ^a< 1 ； (3) 微基站選擇」
作為預(yù)編碼矩陣，該矩陣作用是將其發(fā)射 信號(hào)向GP，S所對(duì)應(yīng)子空間的正交補(bǔ)空間投影，從而消除微小區(qū)對(duì)宏小區(qū)用戶(hù)的干擾，其中GP，S為微基站到宏小區(qū)接收機(jī)之間的信道矩陣； (4) 微小區(qū)用戶(hù)k編碼得到接收信號(hào)yk，接收信號(hào)yk表示為：
其中
為從微基站到微小區(qū)用戶(hù)k的等價(jià)信道矢量，xk為微小區(qū)用戶(hù)k的 發(fā)射信號(hào)，K為微小區(qū)總用戶(hù)數(shù)，sk =Xpgk，P為宏基站對(duì)微小區(qū)用戶(hù)k的外部干擾，zk為第k路噪聲。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)具體包括： (1-1)微基站通過(guò)回傳鏈路向宏基站上報(bào)該微小區(qū)內(nèi)用戶(hù)使用導(dǎo)頻序列IsJ和微基站 導(dǎo)頻序列{smta。}，宏基站通過(guò)該鏈路告知宏小區(qū)用戶(hù)使用導(dǎo)頻序列{pu}; (1-2)宏小區(qū)利用已知導(dǎo)頻{smicJ，{:su}進(jìn)行下行信道估計(jì)，得到宏基站到微基站的下 行信道矢量Hp，s = [ (s^Hs^rWy^jT和宏基站到微小區(qū)用戶(hù)k的下行信道矢量gk，p =[(8_\1;)_\，1^1;]1，其中7 1^。為微小區(qū)基站1^發(fā)射對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻{81^。}時(shí)宏基站的接收 信號(hào)，yu，k為用戶(hù)k發(fā)射對(duì)應(yīng)導(dǎo)頻{su，k}時(shí)宏基站的接收信號(hào)，su，k中下標(biāo)k指集合{su}中 第k個(gè)用戶(hù)，yu，k表示該用戶(hù)導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)接收信號(hào)，上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置； (1-3)宏基站通過(guò)回傳鏈路反饋信道矢量HP，S，gk，P給微基站； (1-4)微基站利用導(dǎo)頻序列{su}，得到微小區(qū)內(nèi)用戶(hù)k信道矢量
su，k中下標(biāo)k指集合{su}中第k個(gè)用戶(hù)，ys，k為微小區(qū)第k個(gè)用 戶(hù)發(fā)射導(dǎo)頻時(shí)微基站的接收信號(hào)，微基站利用導(dǎo)頻序列{pu}估計(jì)微基站對(duì)宏小區(qū)用戶(hù)的干 擾信道矢量GP，S =為宏小區(qū)用戶(hù)發(fā)射導(dǎo)頻時(shí)的微基站接收信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟（1.2)中利用基于已知導(dǎo)頻序 列的最小二乘法和時(shí)分系統(tǒng)上下行信道的互易性對(duì)下行信道矢量進(jìn)行估計(jì)。
【文檔編號(hào)】H04W16/14GK104410977SQ201410722423
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】萬(wàn)晨, 王德勝, 林宏志, 劉文旭, 夏鵬敏 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)