三小区多用户MIMO系统中干扰对齐优化算法-论文.pdf

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1、第47卷第9期通信技术Vo1．47No．92014年9月CommunicationsTechnologySep．2014doi：10．3969／j．issn．1002-0802．2014．09．003三小区多用户MIMO系统中干扰对齐优化算法高向川1，刘晓叶，高小梅2(1．郑州大学，河南郑州450001；2．郑州城市职业学院，河南郑州450001)摘要：针对三小区多用户MIMO干扰信道系统，通过一个启发性例子，联合设计发射预编码矩阵和接收赋形矩阵，给出基于特征向量闭式解的干扰对齐优化算法，相比已有干扰对齐算法，用户端

2、可使用更少的天线资源获得相同的自由度性能，且只需本小区内用户协作共享信道信息；并归纳出普适场景下系统配置与可达自由度之间的关系：设定每个小区中的基站配置根天线和个用户，用户配置Ⅳ根天线，各个基站对本小区中每个用户都发送d个数据流，当M=N>~2Kd时，所提算法总共可获得3Kd个自由度。所提算法可以完全消除小区间干扰和用户间干扰，相比传统的正交化干扰抑制算法，系统容量得到了明显地提升。关键词：干扰对齐多用户MIMO自由度特征向量中图分类号：TN929．5文献标志码：A文章编号：1002—0802(2014)09—098

3、9—05ImprovedInterferenceAlignmentAlgorithmforThree-CellMulti-UserMIMOSystemGAoXiang—chuan，LIUXiao—ve．GAOXiao—mei(1．ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China；2．ZhengzhouCityVocationalCollege，ZhengzhouHenan450001，China)Abstract：Aimingatthethree—cellmulti—use

4、rmultiple—inputmultiple—output(MIMO)channelssystem，animprovedIA-basedalgorithmisproposed，whilethetransmitprecodingmatricesandreceivebeamform—ingmatricesaredescribed，andaclosed—formsolutionbasedontheeigenvectorisprovided．Theproposedschemeexploitslessantennaresou

5、rcesthanpreviousoneingettingthesamedegreesof~eedom(DoF)，andrequirescooperationonlyinlocalcel1．Wheneachbasestation(BS)isequippedwithMantennas，eachmobilestation(MS)isequippedwithNantennasonthecell-boundaryofeachBSwhichsendsdda—tastreamstoKusersinitscel1．Itisshown

6、thattotal3Kddegreesof~eedom(DoF)couldbeachievable．Inter-userinterference(IUI)andinter-cellinterference(ICI)canbeeliminatedbytheproposedIAal-gorithm，andthesum—rateisgreatlyimprovedascomparedwiththeconventionaltechniques．Keywords：interferencealignment；multi-userM

7、IMO(MU—MIMO)；degreesoffreedom(DoF)；eigenvector0引言的单用户系统扩展到了点对多点的多用户MIMO系统(MU—MIMO，Multi—userMIMO)，它较单用户MI—多天线技术(MIMO，MultipleInputMultipleOut．put)可以极大地提高无线通信系统的频谱利用率和MO系统能够更大幅度提高系统容量和频谱效吞吐量⋯，随着研究的深入，MIMO技术已从点对点率，但在普遍采用频率复用进行多小区组网应用收稿日期：2014—05—21；修回日期：2014—07—3

8、0Receiveddate：2014—05—21；Reviseddate：2014—07—30基金项目：国家自然科学基金(No．U1204607)FoundationItem：NationalNaturalScienceFoundationofChina(No．U1204607)通信技术2014年时，不可避免地会产生小区间的同信道干扰，特别是所