CN110177065A - 一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案。由图1所示，方案首先得到了由预编码、解码矩阵和信道矩阵反馈误差导致的干扰泄漏的表达式，并根据不同用户的优先级给定的优先级权值得到了干扰泄漏加权和，然后建立使干扰泄漏加权和取最小值的最优化问题，最终通过求解该最优化问题，可以得到能够使干扰对齐满足服务差异化的信道矩阵反馈比特的分配方案。

Description

一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案。
背景技术
干扰对齐是一种有效的干扰管理机制，通过预编码技术使干扰在接收端重叠在一起，以彻底消除干扰对期望信号的影响与忽略干扰、解码/消除干扰以及正交接入(避免干扰)等现有处理干扰的方法不同，IA通过压缩干扰所占的信号维度，使***获得最大自由度。
干扰对齐的核心思想是通过在发送信息前给每个用户的信号进行预编码，则从任意一个接受端来看，它收到的干扰信息都在一个子空间上(通过正交投影)，而来自期望用户的有用信号都在另一个正交子空间上，即将所有干扰限制在某个子空间内，而干扰子空间的零空间是无干扰的，可以用来传输有用的数据流然后通过正交投影可以消除所有干扰，实现较为可靠地接收以及更高的传输率。
干扰对齐的实现需要发射端已知理想的信道信息，然而由于反馈链路的速率有限，发射端无法得到完美的反馈信道，因此，反馈的信道存在误差。信道的反馈误差在导致接收端产生干扰泄漏，从而使接收端的速率降低。
发明内容
本发明提出了一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案，能够有效满足不同优先级用户的速率需求。
信道反馈比特分配方案分为两步：得到干扰泄漏加权和后优化干扰泄漏加权和。
得到干扰泄漏加权和的方法是先计算每个用户由于信道反馈误差产生的干扰泄漏，根据用户的优先级给不同用户的干扰泄漏赋予不同的权值，优先级越高，权值越大，加权后的干扰泄漏累加后即为干扰泄漏加权和。
由信道反馈误差产生的干扰泄漏包括数据流间的干扰和用户间的干扰。用户j的D条数据流的总干扰泄漏为数据流间干扰和用户间干扰之和。
根据用户的优先级给不同用户的干扰泄漏赋予不同的权值，优先级越高，权值越大。用a_j表示用户j的权值，可得所有用户干扰泄漏的加权和。
优化干扰泄漏加权和首先要得到由信道反馈误差导致的干扰泄漏与信道反馈比特之间关系的表达式。用Bh_ji表示发射端i和用户j之间信道的反馈比特，那么用户j的第m条流的流间干扰的期望I_j2可以计算的到。用户j的第m条流的用户间干扰的期望I_j1也可以通过计算得到。
将I_j2和I_j1代入干扰泄漏加权和可以得到干扰泄漏加权和与信道反馈比特之间的关系表达式I。由于信道的反馈比特有限，用户j反馈比特总数为BH_j，所有用户总的反馈比特为B_SCI。
I简后可得I和Bh_ji之间的关系。
给定B_SCI到能够使I小值的信道反馈比特分配方案即为能够使干扰对齐满足差异化的信道反馈比特分配方案。具体步骤如下：
步骤1，建立分配信道反馈比特的最优化问题problem1。该优化问题是凸优化问题，可以由拉格朗日数乘法求解。
步骤2，引入拉格朗日乘数r,得到拉格朗日方程。
步骤3，分别对r和Bh_ji求导。
步骤4，根据步骤3求得problem1的解。
步骤5，Bh_ji可以通过注水算法求解。由此，得到了满足服务差异化的信道反馈比特的分配方案。
为了满足不同优先级用户不同的速率需求，可以动态的调整a_j的大小，a_j所占的权重越大，该用户的速率越高。
有益效果
本发明对比已有技术具有以下创新点：
本发明首次提出了可以通过分配信道反馈比特的分配实现在干扰对齐中满足用户的服务差异化。
通过动态调整用户优先级权值的大小动态的调整不同优先级用户的实际速率。
附图说明
图1为求解信道反馈比特分配方案的步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1和实施例对本发明做进一步的描述。
用户数K＝3，天线数目M＝N＝2，用户的权值为a_1＝1，a_2＝16，a_3＝32，B_SCI＝75。据此，可以得到干扰泄漏加权和I。
建立求解信道反馈比特分配方案的最优化问题problem1。求解该优化问题后对求得的Bh_ji向上取整。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明提出的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案，其特征在于，求得干扰泄漏加权和，通过优化干扰泄漏加权和得到根据用户需求分配信道反馈比特的干扰对齐方案。
2.根据权利要求1所述的一种干扰对齐中能够实现差异化服务的信道反馈比特分配方案，其特征在于，得到干扰泄漏加权和的方法是先计算每个用户由于信道反馈误差产生的干扰泄漏，根据用户的优先级给不同用户的干扰泄漏赋予不同的权值，优先级越高，权值越大，加权后的干扰泄漏累加后即为干扰泄漏加权和。
3.根据权利要求1所述的一种干扰对齐中能够实现差异化服务的信道反馈比特分配方案，其特征在于，优化干扰泄漏加权和的方法是：将干扰泄漏与信道的反馈比特之间关系的表达式代入干扰泄漏加权和，在信道的反馈比特一定的条件下，求解使干扰泄漏加权和取最小值的信道反馈比特的分配方案。
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