CN102624498A - 一种联合分布式空时编码的下行多基站协同系统干扰消除方法 - Google Patents

一种联合分布式空时编码的下行多基站协同系统干扰消除方法 Download PDF

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CN102624498A
CN102624498A CN2012101151086A CN201210115108A CN102624498A CN 102624498 A CN102624498 A CN 102624498A CN 2012101151086 A CN2012101151086 A CN 2012101151086A CN 201210115108 A CN201210115108 A CN 201210115108A CN 102624498 A CN102624498 A CN 102624498A
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艾婷
武卓
徐莉
李光祥
王磊
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Abstract

本发明在多基站协同通信系统下行链路中提供了一种使用带预编码的联合分布式空时编码来消除蜂窝间干扰的方法。该方法通过在听子帧时隙进行一个类似于块对角的预编码设计，消除听子帧传输时隙用户接收到的小区间干扰；在协同时隙中各基站内部多个发送天线间使用Alamouti空时编码，多个基站间使用联合分布式空时编码进行信号传输，从而提高基站协同传输信号的传输效率。本发明提出的带预编码的联合分布式空时编码的方法能有效的消除多基站协同系统下行链路信号传输中的小区间干扰，比非协同传输方式能获得更高的分集增益，而与非协同传输和基站间以时分多址发送信号的信号传输方式相比，能获得更高的频谱效率，同时，保持一个相对低的结构和计算复杂度。

Description

一种联合分布式空时编码的下行多基站协同系统干扰消除方法
技术领域
本发明涉及的是一种协同通信系统中的干扰消除方法，特别是一种联合分布式空时编码的下行多基站协同系统干扰消除方法，属于无线通信技术领域。
背景技术
小区间干扰被认为是无线蜂窝网络中的一个重要的性能瓶颈，特别是小区边缘用户通常会受到严重的小区间干扰，从而为了消除干扰，传统的蜂窝系统使用频分多址/时分多址技术，但是这是以牺牲频率效率为代价的。另一方面，多蜂窝联合处理被认为是消除小区边缘用户受到的小区间干扰的关键技术，通过这种方法，蜂窝间干扰通过临近基站间的协同传输被转换成有用信号，从而消除其对小区边缘用户信号传输的影响。
基站间协同有三种主要的方式：1）由固定基站数目组成的协同簇联合处理接收到的信号。每个簇然后联合解调本簇内所有用户的信号，此时移动终端用户存在着簇与簇间的干扰。2）根据某些约束条件形成的不同基站数目组成的动态簇。3）为了减少网络信息交换，不用与移动交换中心通信的仅两临近小区的基站协同传输信号。
基站协同可以采用多种方式，例如脏纸编码，TH预编码等，但是，这些方法过于复杂，难于在实际通信系统中实现。对于下行链路而言，如果所有用户的信道状况在基站端已知，那么可以使用不同的传输预编码方案。通常的预编码方案在接收端有基于信干燥比为目标函数的预编码，还有以最大速率传输为目标函数的预编码，但是这些方法由于在高信噪比时遭受严重的小区间干扰而使得系统性能产生很高的错误平层。
上行链路联合分布式空时编码是两移动用户作为彼此的协同伙伴传输自身以及对方的信号，并且以分布式的方式使用空时编码来发送信号从而进一步提高系统性能。相比传统的分布式空时编码，联合分布式空时编码的发送方案传输效率更高。已有的上行联合分布式空时编码都是在接收端来消除干扰，然而这种模型并不适合下行链路。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种多基站协同通信系统中小区间干扰消除的方法，从而解决下行链路信号传输中小区间干扰对移动用户接收信号的影响，尤其是小区边缘用户所受到的来自相邻小区较强的小区间干扰对其自身通信造成的影响。本发明提出的协同通信小区间干扰消除算法，能有效地消除小区间干扰，提高频谱效率和协同通信系统传输的可靠性。
为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种多基站协同通信系统中下行链路小区间干扰消除方法，应用于一个两基站和两用户的协同通信系统，每个基站配置两根发送天线，每个用户配置单接收天线。两个基站工作在相同的频率上，并且基站与基站之间通过双向专用链路进行信息交换。该方法在假设基站与用户间的信道状况的情况下，将协同通信系统的每一帧信号传输分为两个子帧，听子帧和协同子帧。在听子帧的传输时隙，各个基站同时发送信号给本小区内的用户，此时用户会接收到来自相邻小区的小区间干扰；在协同子帧的传输时隙，每个基站作为相邻基站的协同基站，发送包括它自身的信号和协同基站的信号到移动用户。然后通过在听子帧传输时隙进行一个类似于块对角的预编码设计，消除移动用户接收到的小区间干扰信号；在协同子帧传输时隙中各基站内部发送天线上使用Alamouti空时编码，两基站间天线使用联合分布式空时编码，并根据联合分布式空时编码的等效矩阵特点进行预编码的设计，从而有效的分离出协同传输各时隙用户所需的信号。其具体步骤为：
(1)              两个相邻小区的基站首先发送导频信号给各自小区的用户和对方小区的用户以获取两基站与两个用户之间的信道信息，并且两个基站通过有线连接的专用信道将信号发送给对方准备进行协同子帧时隙的信号传输。                                                 
(2)              在听子帧传输时隙，根据步骤（1）中两个基站获取的基站与用户间的信道信息设计预编码矩阵，其思想是迫使干扰信号为零，使得移动用户接收到的干扰信号与有用信号正交，从而可以有效的分离出听子帧的传输时隙用户所接收到的有用信号。
(3)              两个基站通过预编码以直传的方式直接发送信号给本小区用户。
(4)              在协同子帧传输时隙，在各自基站内部的两根发射天线上使用Alamouti空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户，根据编码的等效信道矩阵形式设计基于块对角的迫零预编码矩阵，所设计的预编码矩阵迫使对方小区信号与本小区信号正交，进而可以有效的分离出各自小区用户所接收到的有用信号。
(5)              两个基站通过所设计的预编码矩阵和信道编码发送本小区和对方小区的联合信号。
(6)              将听子帧传输时隙所接收到的信号与协同子帧传输时隙接收到的信号进行最大比合并，从而解调出每个用户接收到的有用信号信息。
上述步骤（2）和（4）中的在听子帧传输时隙的预编码的设计和在协同子帧传输时隙信道编码和预编码的设计；其具体步骤为：
2-1）听子帧传输时隙预编码的设计：假设每个基站所广播的信息是由信息块                                                
Figure 859203DEST_PATH_IMAGE001
 组成，其中m=1,2；这里m代表第m个基站，n代表在第n个传输间隔，i代表第i对传输信号；则在听子帧传输时隙，用户所接收到的信号可以表示为：
Figure 675456DEST_PATH_IMAGE002
 j=1,2,k=1,2且k≠j，
   其中
Figure 751996DEST_PATH_IMAGE003
表示第j个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 335424DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，
Figure 772090DEST_PATH_IMAGE005
       
      表示第k个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 757364DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，
Figure 4806DEST_PATH_IMAGE006
是2维
   线性高斯白噪声；
Figure 75530DEST_PATH_IMAGE007
表示在听子帧传输时隙来自对方基站的蜂窝间干扰；以  
用户1为例，为了消除蜂窝间干扰，用户j接收到信号
Figure 128937DEST_PATH_IMAGE008
又可以写作：
Figure 657132DEST_PATH_IMAGE009
这里
Figure 137792DEST_PATH_IMAGE010
,
Figure 430233DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 225014DEST_PATH_IMAGE012
是预编码矩阵，是加性高斯白噪声，
设计的预编码矩阵要迫使
Figure 757812DEST_PATH_IMAGE014
,k≠j,其中(j=1,2)为第j个基站的预编码
矩阵，因此，预编码矩阵可以设计为：
， 
2-2）协同子帧传输时隙联合分布式空时编码和预编码的设计：在协同子帧传输时隙，各自基站内部的两根发射天线上使用Alamouti空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户,移动用户所接收到的信号是来自两个协同基站传输路径信号的线性组合；所以在协同子帧传输时隙用户j所接收到的信号可以写作：
        
Figure 772856DEST_PATH_IMAGE018
   其中
Figure 725375DEST_PATH_IMAGE019
表示第j个用户在协同子帧传输时隙所接收到的信号,j=1,2；
Figure 658696DEST_PATH_IMAGE020
,
Figure 327574DEST_PATH_IMAGE021
表示两个基站内部发射天线的Alamouti空时编码矩阵，
Figure 524201DEST_PATH_IMAGE022
表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 12951DEST_PATH_IMAGE023
是第j个用户的第i对传输信号在第n个时隙遭受到的高斯白噪声，
Figure 15542DEST_PATH_IMAGE024
表示两个基站发送的信息块的集合；可以写作：  
Figure 663561DEST_PATH_IMAGE025
Figure 827826DEST_PATH_IMAGE026
然后将
Figure 757867DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 298570DEST_PATH_IMAGE028
带入上面的中，这里以第一个用户为例，当j=1时，第一个用户接收到的信号
Figure 214890DEST_PATH_IMAGE030
可以写作：
 
Figure 802866DEST_PATH_IMAGE031
其中
Figure 668683DEST_PATH_IMAGE022
表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 166661DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 672728DEST_PATH_IMAGE033
表示在i时刻第m个基站的第n根天线到移动用户的加性高斯白噪声，所以
Figure 826629DEST_PATH_IMAGE034
进一步可以表示为：
Figure 709135DEST_PATH_IMAGE035
其中
Figure 61619DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 925538DEST_PATH_IMAGE037
并且
Figure 363473DEST_PATH_IMAGE038
是从第k个天线到第j个用户的信道矩阵，其有类似于Alamouti空时编码的结构；
Figure 987352DEST_PATH_IMAGE039
因此设计一种预编码矩阵来解调出来自两个基站的信号：
Figure 194343DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 307792DEST_PATH_IMAGE041
,；同样，
Figure 145746DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 472822DEST_PATH_IMAGE044
也有类似于Alamouti的结构。
本发明与已有技术相对照，具有如下优点：
本发明提出的多基站协同系统中的干扰消除方法与基站之间不协同，或者无蜂窝间干扰的全基站协同相比，能够获得更高的频谱效率，并且能够有效的消除蜂窝间干扰。所提出的方法有助于用于协同蜂窝系统中。
附图说明
图1 是本发明的一种协同通信系统中的蜂窝间干扰消除方法的流程图；
图2是本发明的一种多基站协同通信中的蜂窝间干扰消除方法的结构示意图（两基站和两用户的场景）；
图3帧结构对比a)无蜂窝间干扰的全基站协同场景b)无基站协同的信号传输c)所提出的帧结构；
图4所提出的方案和其他基站协同的干扰消除方案的BER对比图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
如图1中所示，考虑两基站BS1，BS2和两用户US1,US2的协同通信系统，每个基站配置两根发送天线，每个用户配置单接收天线。两个基站工作在相同的频率上，并且基站与基站之间通过有线专用信道进行信息交换。
如图2中所示，一种多基站协同通信系统中下行链路小区间干扰消除方法，应用于一个两基站和两用户的协同通信系统，每个基站配置两根发送天线，每个用户配置单接收天线。两个基站工作在相同的频率上，并且基站与基站之间通过双向专用链路进行信息交换。该方法在假设基站与用户间的信道状况的情况下，将协同通信系统的每一帧信号传输分为两个子帧，听子帧和协同子帧。在听子帧的传输时隙，各个基站同时发送信号给本小区内的用户，此时用户会接收到来自相邻小区的小区间干扰。在协同子帧的传输时隙，每个基站作为相邻基站的协同基站，发送包括它自身的信号和协同基站的信号到移动用户。然后通过在听子帧传输时隙进行一个类似于块对角的预编码设计，消除移动用户接收到的小区间干扰信号；在协同子帧传输时隙中各基站内部发送天线上使用Alamouti空时编码，两基站间天线使用联合分布式空时编码，并根据联合分布式空时编码的等效矩阵特点进行预编码的设计，从而有效的分离出协同传输各时隙用户所需的信号。其具体步骤为：
(1)  两个相邻小区的基站首先发送导频信号给各自小区的用户和对方小区的用户以获取两基站与两个用户之间的信道信息，并且两个基站通过有线连接的专用信道将信号发送给对方准备进行协同子帧时隙的信号传输。  
(2)  在听子帧的传输时隙，根据步骤（1）中两个基站获取的基站与用户间的信道信息设计预编码矩阵，其思想是迫使干扰信号为零，使得移动用户收到的干扰信号与有用信号正交，从而可以有效的分离出听子帧的传输时隙用户所接收到的有用信号。
(3)  两个基站通过预编码以直传的方式直接发送信号给本小区用户。
(4)  在协同子帧传输时隙，在各自基站内部的两根发射天线上使用Alamouti空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户，根据编码的等效信道矩阵形式设计基于块对角的迫零预编码矩阵，所设计的预编码矩阵迫使对方小区信号与本小区信号正交，进而可以有效的分离出各自小区用户所接收到的有用信号。
(5)  两个基站通过所设计的预编码矩阵和信道编码发送本小区和对方小区的联合信号。
(6)  将听子帧传输时隙所接收到的信号与协同子帧传输时隙接收到的信号进行最大比合并，从而解调出每个用户接收到的有用信号信息。
上述步骤（2）和（4）中的在听子帧传输时隙的预编码的设计和在协同子帧传输时隙信道编码和预编码的设计；其具体步骤为：
2-1）听子帧传输时隙预编码的设计：假设每个基站所广播的信息是由信息块 
Figure 694856DEST_PATH_IMAGE001
 组成，其中m=1,2；这里m代表第m个基站，n代表在第n个传输间隔，i代表第i对传输信号；则在听子帧传输时隙，用户所接收到的信号可以表示为：
Figure 841804DEST_PATH_IMAGE002
 j=1,2,k=1,2且k≠j，
   其中
Figure 869803DEST_PATH_IMAGE003
表示第j个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 238336DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，
Figure 693588DEST_PATH_IMAGE005
       
      表示第k个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 531094DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，
Figure 97205DEST_PATH_IMAGE006
是2维
   线性高斯白噪声；表示在听子帧传输时隙来自对方基站的蜂窝间干扰；以  
用户1为例，为了消除蜂窝间干扰，用户j接收到信号
Figure 444933DEST_PATH_IMAGE008
又可以写作：
Figure 566473DEST_PATH_IMAGE009
这里
Figure 873957DEST_PATH_IMAGE010
,
Figure 30132DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 827187DEST_PATH_IMAGE012
是预编码矩阵，
Figure 622974DEST_PATH_IMAGE013
是加性高斯白噪声，
设计的预编码矩阵要迫使,k≠j,其中
Figure 541568DEST_PATH_IMAGE015
(j=1,2)为第j个基站的预编码
矩阵，因此，预编码矩阵可以设计为：
Figure 447207DEST_PATH_IMAGE016
， 
2-2）协同子帧传输时隙联合分布式空时编码和预编码的设计：在协同子帧传输时隙，各自基站内部的两根发射天线上使用Alamouti空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户,移动用户所接收到的信号是来自两个协同基站传输路径信号的线性组合；所以在协同子帧传输时隙用户j所接收到的信号可以写作：
         
   其中
Figure 74126DEST_PATH_IMAGE019
表示第j个用户在协同子帧传输时隙所接收到的信号,j=1,2；
Figure 212983DEST_PATH_IMAGE020
,表示两个基站内部发射天线的Alamouti空时编码矩阵，
Figure 983810DEST_PATH_IMAGE022
表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 156034DEST_PATH_IMAGE023
是第j个用户的第i对传输信号在第n个时隙遭受到的高斯白噪声，
Figure 465793DEST_PATH_IMAGE024
表示两个基站发送的信息块的集合；可以写作：  
Figure 270938DEST_PATH_IMAGE025
Figure 262028DEST_PATH_IMAGE026
然后将
Figure 101808DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 582467DEST_PATH_IMAGE028
带入上面的
Figure 825974DEST_PATH_IMAGE029
中，这里以第一个用户为例，当j=1时，第一个用户接收到的信号
Figure 355175DEST_PATH_IMAGE030
可以写作：
 
Figure 315041DEST_PATH_IMAGE046
其中
Figure 966602DEST_PATH_IMAGE022
表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 933290DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 328499DEST_PATH_IMAGE033
表示在i时刻第m个基站的第n根天线到移动用户的加性高斯白噪声，所以进一步可以表示为：
Figure 903017DEST_PATH_IMAGE035
其中
Figure 170050DEST_PATH_IMAGE036
，并且
Figure 726245DEST_PATH_IMAGE038
是从第k个天线到第j个用户的信道矩阵，其有类似于Alamouti空时编码的结构；
因此设计一种预编码矩阵来解调出来自两个基站的信号：
Figure 411621DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 414212DEST_PATH_IMAGE041
,；同样，
Figure 288813DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 530438DEST_PATH_IMAGE044
也有类似于Alamouti的结构。
如图3中所示，为了使用联合分布式空时编码方式进行基站间协同，协同系统的每帧分为两个子帧，听子帧和协同子帧。a)无蜂窝间干扰情况下，全基站协同的帧结构。在听子帧传输时隙的前两个传输时隙，基站1发送信号给移动用户1，在听子帧传输时隙的后两个传输时隙，基站2发送信号给移动用户2，基站1和基站2通过有线连接的专用信道将信号发送给对方准备进行协同子帧时隙的信号传输；在协同子帧传输时隙前两个时隙里，基站1传输协同伙伴的信息给对方小区移动用户2，在协同子帧传输时隙的后两个时隙里，基站2传输协同伙伴的信息给对方小区移动用户1；b)无基站协同以时分多址的方式进行信号传输。前两个传输时隙，基站1发送信号给移动用户1，后两个传输时隙，基站2发送信号给移动用户2；c)两基站采用内部联合分布式空时编码方式进行信号传输。在听子帧的传输时隙，基站1发送信号给移动用户1，同时基站2发送信号给移动用户2，但是在协同子帧传输时隙,BS1和BS2共同作为对方的协同基站，传输包括自身信息和协同伙伴的信息。从图中可以看出，所提出的基站协同方案相比无小区间干扰的全基站协同方式能获得更多的带宽效率，这是因为全部基站在直传时隙和协同时隙同时发送信息。而与以TDMA方式无基站协同的情况相比有相同的带宽效率。
如图4中所示，仿真效果图显示出所提出的使用内部联合分布式空时编码的性能。在仿真中，假设信道是瑞利衰落信道，采用8PSK调制，此方案是与非协同方式，无预编码的协同方式，无蜂窝间干扰协同方式（传统的两发一收STBC编码）和无蜂窝间干扰的全基站协同方式（相比比所提出的协同方案多消耗两个时隙的长度）做出比较。从图中可以看出，所提出的内部联合分布式空时编码相比重复发送的联合分布式空时编码方式能获得更高的性能。同时存在小区间干扰时内部联合分布式空时编码的性能相比无小区间干扰不协同情况下能有2dB的性能提升。在误码率为1e-3时相比全基站协同情况下只有1dB的性能损失，但是在听子帧和协同子帧的传输过程中能节约4个时隙的长度，提高了频谱利用率。

Claims (2)

1.一种多基站协同通信系统中下行链路小区间干扰消除方法，其特征在于，一个两基站和两用户的协同通信系统，每个基站配置两根发送天线，每个用户配置单接收天线；两个基站工作在相同的频率上，并且基站与基站之间通过双向专用链路进行信息交换；在假设基站与用户间的信道状况的情况下，将协同通信系统的每一帧信号传输分为两个子帧，即听子帧和协同子帧；在听子帧的传输时隙，各个基站同时发送信号给本小区内的用户，此时用户会接收到来自相邻小区的小区间干扰；在协同子帧的传输时隙，每个基站作为相邻基站的协同基站，发送包括它自身的信号和协同基站的信号到移动用户，然后通过在听子帧传输时隙进行一个类似于块对角的预编码设计，消除移动用户接收到的小区间干扰信号；在协同子帧传输时隙中各基站内部发送天线上使用Alamouti空时编码，两基站间天线使用联合分布式空时编码，并根据联合分布式空时编码的等效矩阵特点进行预编码的设计，从而有效的分离出协同传输各时隙用户所需的信号；其具体步骤为：
1）两个相邻小区的基站首先发送导频信号给各自小区的用户和对方小区的用户以获取两基站与两个用户之间的信道信息，并且两个基站通过有线连接的专用信道将信号发送给对方准备进行协同子帧传输时隙的信号传输；                                                
2）在听子帧传输时隙，根据步骤1）中两个基站获取的基站与用户间的信道信息设计预编码矩阵，其思想是迫使干扰信号为零，使得移动用户收到的干扰信号与有用信号正交，从而可以有效的分离出听子帧的传输时隙用户所接收到的有用信号；
3）两个基站通过预编码以直传的方式直接发送信号给本小区用户；
4）在协同子帧传输时隙，在各自基站内部的两根发射天线上使用Alamout空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户，根据编码的等效信道矩阵形式设计基于块对角的迫零预编码矩阵，所设计的预编码矩阵迫使对方小区信号与本小区信号正交，进而可以有效的分离出各自小区用户所接收到的有用信号；
5）两个基站通过所设计的预编码矩阵和信道编码发送本小区和对方小区的联合信号；
6）将听子帧传输时隙所接收到的信号与协同子帧传输时隙接收到的信号进行最大比合
并，从而解调出每个用户接收到的有用信号信息。
2.如权利要求1所述的多基站协同通信系统中下行链路小区间干扰消除方法，其特征在于：所述步骤2）和4）中的在听子帧传输时隙的预编码的设计和在协同子帧传输时隙信道编码和预编码的设计；其具体步骤为：
2-1）听子帧传输时隙预编码的设计：假设每个基站所广播的信息是由信息块                                                
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE001
 组成，其中m=1,2；这里m代表第m个基站，n代表在第n个传输间隔，i代表第i对传输信号；则在听子帧传输时隙，用户所接收到的信号可以表示为：
Figure 615239DEST_PATH_IMAGE002
 j=1,2,k=1,2且k≠j，
   其中
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE003
表示第j个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 140898DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE005
       
      表示第k个基站与第j个用户在听子帧传输时隙的1
Figure 360658DEST_PATH_IMAGE004
2维信道增益，是2维
   线性高斯白噪声；
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE007
表示在听子帧传输时隙来自对方基站的蜂窝间干扰；以  
用户1为例，为了消除蜂窝间干扰，用户j接收到信号
Figure 177752DEST_PATH_IMAGE008
又可以写作：
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE009
这里,
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE011
，是预编码矩阵，
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE013
是加性高斯白噪声，
设计的预编码矩阵要迫使
Figure 425697DEST_PATH_IMAGE014
,k≠j,其中
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE015
(j=1,2)为第j个基站的预编码
矩阵，因此，预编码矩阵可以设计为：
Figure 181295DEST_PATH_IMAGE016
， 
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE017
2-2）协同子帧传输时隙联合分布式空时编码和预编码的设计：在协同子帧传输时隙，各自基站内部的两根发射天线上使用Alamouti空时编码，两个基站之间使用联合分布式空时编码同时发送本基站以及协同基站的信号至两小区的移动用户,移动用户所接收到的信号是来自两个协同基站传输路径信号的线性组合；所以在协同子帧传输时隙用户j所接收到的信号可以写作：
         
Figure 619229DEST_PATH_IMAGE018
   其中
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE019
表示第j个用户在协同子帧传输时隙所接收到的信号,j=1,2；
Figure 367742DEST_PATH_IMAGE020
,表示两个基站内部发射天线的Alamouti空时编码矩阵，表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE023
是第j个用户的第i对传输信号在第n个时隙遭受到的高斯白噪声，
Figure 498302DEST_PATH_IMAGE024
表示两个基站发送的信息块的集合；可以写作：  
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE025
然后将，带入上面的
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE029
中，这里以第一个用户为例，当j=1时，第一个用户接收到的信号
Figure 850283DEST_PATH_IMAGE030
可以写作：
 
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE031
其中
Figure 869054DEST_PATH_IMAGE022
表示第i个基站的第j根天线到移动用户的信道增益，
Figure 343898DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE033
表示在i时刻第m个基站的第n根天线到移动用户的加性高斯白噪声，所以进一步可以表示为：
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE035
其中
Figure 366529DEST_PATH_IMAGE036
，并且
Figure 821781DEST_PATH_IMAGE038
是从第k个天线到第j个用户的信道矩阵，其有类似于Alamouti空时编码的结构；
因此设计一种预编码矩阵来解调出来自两个基站的信号：
Figure 518342DEST_PATH_IMAGE040
其中，
Figure 84452DEST_PATH_IMAGE042
,
Figure 386120DEST_PATH_IMAGE044
；同样，
Figure 2012101151086100001DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 825323DEST_PATH_IMAGE046
也有类似于Alamouti的结构。
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