一种新型的回溯干扰对齐方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种新型的回溯干扰对齐方法。

背景技术

干扰是无线通信领域的基本特征之一。为了消除或抑制干扰，出现了众多干扰管理技术。在已有的干扰管理技术中，干扰对齐技术突破了人们对干扰网络容量干扰受限的传统认知，能够实现网络容量的突破性增长，从而被广泛研究。但传统的干扰对齐技术受限于苛刻的理想发射端信道状态信息，即要求发射端拥有全局且无时延的信道状态信息。因此能够利用有时延的信道状态信息去实现干扰信号对齐操作的回溯干扰对齐方法具有良好的实用价值。

目前的方案包括：

对于包括两个配备M根天线的发送节点、两个配备N根天线的接收节点和一个带有R根天线的中继的干扰信道，现有的回溯干扰对齐方案分为两个阶段实施。第一阶段进行边信息学习，即一个发射端发送信号，另一个发射端保持静默，则对应接收节点可以获得包含期望信号的期望方程，而非对应接收节点得到的是包含非期望信号的偷听方程。第二个阶段为中继辅助交换偷听方程，即阶段一之后，中继处可以知道每个接收节点处的偷听方程。为了在接收节点实现前后时隙的干扰对齐、解码期望信号，中继在第二阶段发送偷听方程的线性组合。该方案自由度性能较优但在开销方面的性能还有待提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在回传机制上不同于传统方案，可以获得与传统方案相同的自由度但开销较低的方法，为解决上述问题，提供一种新型的回溯干扰对齐方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种新型的回溯干扰对齐方法，所述方法包括以下步骤：

第一阶段：第一个发送节点发送针对第一个接收节点的信号，第二个发送节点保持静默；

第二阶段：第二个发送节点发送针对第二个接收节点的信号，第一个发送节点保持静默；

第三阶段：先通过对齐不同时隙的偷听方程来设计接收节点回传至中继的信息，再利用回传信息设计中继处的发送信号，以达到为相应接收节点提供额外期望方程、从而正确解码信号的目的。

所述方法应用的通信系统包括两个配备M根天线的发送节点、两个配备N根天线的接收节点和一个带有R根天线的中继；每个接收节点对应接收一个发送端传送的数据；中继工作在半双工模式下，能够在特定的时间上发送或接收信号；每个接收节点具有即时的本地信道状态信息，中继处具有来自接收节点的延时信道状态信息和发送信号的组合信息。

当R≥M＞N且N/(M-N)为整数时，所述方法的第一阶段和第二阶段包含的时隙数均为

在第一阶段中，第一个发送节点T

第二个发送节点T

其中

在第二阶段中，第二个发送节点T

第一个发送节点T

经历完上述两个阶段后，每个接收节点拥有

接收节点回传信息的设计包括：在接收节点R

与在接收节点R

由于

中继处发送信息的设计包括：在接收节点得到两个维度为1×1的回传信息NUM1、NUM2后，将NUM1和NUM2反馈至中继；又因为R≥M，中继处可以正确解码出发送节点在各个时隙传输的信号；由回传信息NUM1、NUM2以及中继在各个时隙解码的信号，我们可以构造如下方程：

已知

之后在第三阶段的时隙

表示从中继到接收节点R

为了能够在接收节点R

当R≥M＞N且N/(M-N)不为整数时，所述方法的第一阶段和第二阶段包含的时隙数均为

第二个发送节点T

其中

在第二阶段中，第二个发送节点T

第一个发送节点T

经历完上述两个阶段后，每个接收节点拥有

接收节点回传信息的设计包括：在接收节点R

与在接收节点R

由于

中继处发送信息的设计包括：在接收节点得到两个维度为1×1的回传信息NUM1、NUM2后，将NUM1和NUM2反馈至中继。又因为R≥M，中继处可以正确解码出发送节点在各个时隙传输的信号；由回传信息NUM1、NUM2以及中继在各个时隙解码的信号，我们可以构造如下方程：

已知

之后在第n

表示从中继到接收端R

为了能够在接收节点R

其中

本发明的有益效果：本发明的回溯干扰对齐方法可以达到与传统回溯干扰对齐方法相同的自由度2MN/(M+N)；又因为该方案达到上述自由度仅需要传递两个维度为1×1的回传信息NUM1和NUM2，因此其开销低于现有的回溯干扰对齐方法。

附图说明

图1是本发明提出的一种新型回溯干扰对齐方法的实施流程图。

图2是本发明的系统模型示意图；

图3是本发明的信息传递及处理示意图；

图4是本发明实施例一的设计过程示意图；

图5是本发明实施例二的设计过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

本发明提出了一种新的回溯干扰对齐方法，应用于通信链路中，包括发送端、接收端和中继，发送端包括2个发送节点、接收端包括2个接收节点。上述发送节点可以为手机、计算机等，上述接收节点可以为基站、卫星终端、路由器等。

如图1所示，所述方法包括以下步骤：

S101：第一阶段：第一个发送节点发送针对第一个接收节点的信号，第二个发送节点保持静默；

S102：第二阶段：第二个发送节点发送针对第二个接收节点的信号，第一个发送节点保持静默；

S103：第三阶段：先通过对齐不同时隙的偷听方程来设计接收节点回传至中继的信息，再利用回传信息在中继处设计发送信号，以达到为相应接收节点提供额外期望方程、从而正确解码信号的目的。

如图2所示，本发明所应用的通信系统包括两个配备M根天线的发送节点、两个配备N根天线的接收节点和一个带有R根天线的中继。每个接收节点对应接收一个发送节点传送的数据。中继工作在半双工模式下，能够在特定的时间上发送或接收信号。每个接收节点具有即时的本地信道状态信息，中继处具有来自接收节点的组合信息。

上述条件下，本发明提供的回溯干扰对齐方法在回传机制上不同于传统方案，能够在保证自由度性能的同时降低反馈开销。

如图3所示，本发明方法的信息传递及处理过程包括：

步骤301：第一个发送节点发送针对第一个接收节点的新符号。

步骤302：第二个发送节点发送针对第二个接收节点的新符号。

步骤303：先在接收节点将不同时隙的干扰对齐，以计算出各接收节点的干扰的对齐后方向信息(NUM1、NUM2)。之后将对齐后方向信息回传(NUM1、NUM2)回传至中继。中继可以根据回传信息和解码的新符号重新设计发送信号，随后再将重构的信号发送至接收节点。此后各接收信号消除干扰后就可以作为额外增加的方程，参与到期望符号的解码工作中。

如图4所示，为本发明提供的在R≥M＞N且N/(M-N)为整数的条件下，一种既能不损失自由度性能又能降低开销的回溯干扰对齐方法的实施方式。该实施方式具体包括：

步骤401：第一个发送节点发送针对第一个接收节点的信号，第二个发送节点保持静默；

在第一阶段中

第二个发送节点T

其中

步骤402：第二个发送节点发送针对第二个接收节点的信号，第一个发送节点保持静默；

在第二阶段中

第一个发送节点T

步骤403：接收节点信息回传和中继处发送信号的设计。

经历完上述两个阶段后，每个接收节点拥有

接收节点回传信息的设计包括：在接收节点R

与在接收节点R

由于

中继处发送信息的设计包括：在接收节点得到两个维度为1×1的回传信息NUM1、NUM2后，将NUM1和NUM2反馈至中继。又因为R≥M，中继处可以正确解码出发送节点在各个时隙传输的信号。由回传信息NUM1、NUM2以及中继在各个时隙解码的信号，我们可以构造如下方程：

已知

之后在第三阶段的时隙

其中

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为了能够在接收节点R

如图5所示，为本发明提供的在R≥M＞N且N/(M-N)不为整数的条件下，一种既能不损失自由度性能又能降低开销的回溯干扰对齐方法的一种实施方式。该实施方式具体包括：

步骤501：第一个发送节点发送针对第一个接收节点的信号，第二个发送节点保持静默；

在第一阶段中

第二个发送节点T

其中

步骤502：第二个发送节点发送针对第二个接收节点的信号，第一个发送节点保持静默；在第二阶段中

第一个发送节点T

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步骤503：接收节点信息回传和中继处发送信号的设计。

经历完上述两个阶段后，每个接收节点拥有

接收节点回传信息的设计包括：在接收节点R

与在接收节点R

由于

中继处发送信息的设计包括：在接收节点得到两个维度为1×1的回传信息NUM1、NUM2后，将NUM1和NUM2反馈至中继。又因为R≥M，中继处可以正确解码出发送节点在各个时隙传输的信号。由回传信息NUM1、NUM2以及中继在各个时隙解码的信号，我们可以构造如下方程：

已知

之后在第三阶段的n

其中

为了能够在接收节点R

总的来说，采用本发明所提的回溯干扰对齐方法能达到与传统回溯干扰对齐方法相同的自由度2MN/(M+N)。又因为该方案达到上述自由度仅需要传递两个维度为1×1的回传信息NUM1和NUM2，因此其开销低于现有的回溯干扰对齐方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以做出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。