基于級(jí)聯(lián)預(yù)編碼的蜂窩下行機(jī)會(huì)干擾對(duì)齊
【圖文】：
戶的天線數(shù)為L(zhǎng)，第k個(gè)基站到第i個(gè)小區(qū)的第j個(gè)用戶的信道矩陣H［i，］jk∈CL×M為平坦衰落信道，信道矩陣H［i，］jk中的元素相互獨(dú)立并且服從均值為0，方差為1的復(fù)高斯分布。如圖1所示，每個(gè)基站從本小區(qū)內(nèi)選擇S(S≤N)個(gè)用戶作為服務(wù)用戶，此時(shí)被選中的用戶數(shù)j=1，…，S，假設(shè)基站采用干擾對(duì)齊算法選定的預(yù)編碼向S個(gè)用戶傳輸d個(gè)數(shù)據(jù)流，則i小區(qū)內(nèi)j用戶的接收信號(hào)可以寫做:y［i，］j=H［i，］jiv［i，］jx［i，j}］desiredsignal+∑Nn=1，n≠jH［i，n］iv［i，n］x［i，n］intra-cellinterference+∑Kk=1，k≠iH［i，］jkvkxkinter-cellinterference+z［i，］j(1)其中:z［i，］j∈CL×1是附加噪聲，其元素服從獨(dú)立同分布均值為0，方差為σ2的復(fù)高斯分布;在接收端每個(gè)小區(qū)內(nèi)的用戶通過左乘解碼矩陣u［i，］j，得到的接收信號(hào)為y［i，］j=uH［i，］jH［i，］jiv［i，］jx［i，］j+uH［i，］jH［i，］ji∑Ss=1，s≠jv［i，s］x［i，s］+uH［i，］j∑Kk=1，k≠iH［i，］jkvkxk+uH［i，，］jz［i，］j(2)在設(shè)計(jì)好內(nèi)層預(yù)編碼矩陣v［i，］j和接收濾波矩陣u［i，］j后，小區(qū)i中第j個(gè)用戶的第m個(gè)數(shù)據(jù)流上的信干噪比SINＲ［i，］jm可以表示為SINＲ［i，］jm=|um［i，］jHH［i，］jiV［i，］jm|2σ2‖u［i，］jm‖2+I［i，］jm(3)其中:u［i，］jm為接收濾波矩陣u［i，］j的第m列，V［i，］jm為預(yù)編碼矩陣的第m列。I［i，］jm=∑da=1，a≠m|um?
?奇異值對(duì)應(yīng)的右奇異向量作為接收端波束賦形向量。此時(shí)反饋的調(diào)度系數(shù)為最小奇異值的二范數(shù)，即η［i，］j=σ［i，］jL2。3仿真驗(yàn)證將本文中的算法與基于最大信干噪比(Max-SINＲ)的隨機(jī)波束賦形算法進(jìn)行仿真比較�；贛ax-SINＲ算法在廣播一組隨機(jī)正交波束后，每個(gè)用戶分別反饋其在各個(gè)波束上的信干噪比，基站為每一個(gè)波束選擇可以實(shí)現(xiàn)最大信干噪比的用戶，并將該波束作為該被選中用戶的波束賦形向量，基于Max-SINＲ的隨機(jī)波束賦形在設(shè)計(jì)接收端波束向量和用戶選擇機(jī)制都是最大化目標(biāo)信號(hào)的信干噪比的。圖3是在K=3，M=3，L=3，N=50的蜂窩下行干擾信道中，系統(tǒng)和容量隨信噪比的變化曲線，可以發(fā)現(xiàn)在這個(gè)干擾受限的例子中，基于級(jí)聯(lián)預(yù)編碼的機(jī)會(huì)干擾對(duì)齊比Max-SINＲ算法的系統(tǒng)和容量大，因?yàn)樗耆诵^(qū)中用戶間干擾，同時(shí)有效抑制了小區(qū)間的干擾。而基于Max-SINＲ算法在選擇用戶時(shí)僅考慮到能在該波束上實(shí)現(xiàn)最大信干噪比而沒有考慮到多波束干擾。特別的是，當(dāng)信噪比較低時(shí)，級(jí)聯(lián)預(yù)編碼算法得到的和容量是小于Max-SINＲ算法的，這是因?yàn)樵谛旁氡容^低時(shí)本文的算法還沒有及時(shí)選擇出最合適的用戶。圖4是同上的場(chǎng)景下兩種算法的平均能量效率對(duì)比圖，與文獻(xiàn)［15］相似，平均能量效率被定義為單位帶寬內(nèi)單位能量傳輸?shù)男畔⒈忍財(cái)?shù)，即log2(1+SINＲk)/P(k)，其單位為bit/(Hz·J)，其中P(k)是用戶k的發(fā)送功率。本文算法中接收端得到的期望信號(hào)功率與干擾信號(hào)功率均是小于max-SINＲ算法的，但是平均能量效率在信噪比超過特定范圍后是大于max-SINＲ的隨機(jī)波束賦形算法。圖5是在K=3，M=4，L=2，信噪比為25dB時(shí)蜂窩下行干擾信道中，隨著每個(gè)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)增加，本文的算法與max-SINＲ算法的系統(tǒng)和容量隨信噪比的變化圖，可
【作者單位】： 重慶郵電大學(xué)移動(dòng)通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(IRT1299) 重慶市科委項(xiàng)目(CSTC2012jj A40044,CSTC2013yykf A40010);重慶市科委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目 重慶郵電大學(xué)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(A2011-51)
【分類號(hào)】：TN911.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào)：2517720
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