基站协作系统中基于GAMP算法的RZFBF预编码实现

王忠勇，冯双丽，袁正道，张园园

(郑州大学 信息工程学院，河南 郑州 450001)

0　引言

随着通信技术的发展，人们对高速率、高容量通信系统的渴求更加迫切. MIMO(multiple input multiple output)技术的产生，提高了通信系统的容量，缓解了日益增长的通信质量要求与有限频谱资源之间的矛盾.然而在超密集网络中，由于小区间干扰(inter-cell interference, ICI)的存在使得MIMO技术的性能增益受到严重制约，因此，如何有效抑制ICI从而最大程度地获取目标信号成为密集蜂窝网络的研究热点.

3GPP(3rd generation partnership project)组织讨论最多的抑制ICI的方法包括干扰消除[1]、干扰随机化、干扰协调[2-3]等.文献[2]通过多个基站(base station, BS)间的联合调度以及预编码来抑制小区间干扰，可一定程度提高小区边缘用户的吞吐量；文献[3]研究了上行链路的协作检测和下行链路的协作发送算法，所提算法可提高系统的和容量.以上方案由于资源调度方案复杂，回程容量要求高等原因，实现较为困难.

近年来，基站协作方案以其独特的优势引起了研究人员的广泛关注.在蜂窝下行链路中，通过基站协作可以将干扰信号转化成有用信号.集中式基站协作通过一个中央控制单元共享所有的信道状态信息(channel state information, CSI)，同时执行基站间的协作调度.在集中式基站协作系统中，一种简单有效的协作发送算法是基于正则化迫零波束赋形(regularized zero forcing beam-forming, RZFBF)[4-7]的预编码方案，此方案能够近似达到脏纸编码(dirty-paper coding, DPC)[8]所能达到的系统容量性能.理论研究表明：采用DPC可以达到近似无干扰状况下的容量性能.然而DPC是一种非……