[發明專利]帶有截斷門限的隨機詢問反饋策略下的機會波束方法

有效

• 申請號: 201010153542.4
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101826902A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 張曙;蘇佳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種信息的傳遞方法，具體地說是屬于通訊領域的基站對多 用戶的信息的傳遞方法。

背景技術

多天線技術能夠充分利用空間資源，有效對抗無線信道衰落，提高頻譜效率 和容量，是下一代無線通信的關鍵技術。現有的理論表明在多天線系統中，采用 臟紙編碼技術技術可以達到信道容量，但要求發射端精確知道全部的信道狀態信 息，計算復雜度高，難于實現。Pramod?Viewanath等在2002年提出機會波束的 概念，即基站多個天線在每個時隙獨立產生隨機預編碼矩陣，用戶只需反饋接收 信噪比或信干噪比，不需要反饋完整的信道狀態信息。基站根據反饋信息與信道 處于峰值狀態的用戶進行通信，利用多用戶分集增益提高了系統吞吐量，得到廣 泛的關注。

為了獲得高吞吐量，機會波束系統需要用戶數較多，為了進一步加大多用戶 分集增益，Il-Min?Kim和Seung-Chul?Hong提出采用微時隙方案，在導頻階段將 每個時隙都分成幾個微時隙，每個微時隙內發射不同的隨機波束，根據不同微時 隙中用戶的反饋信噪比，基站選擇最佳的波束矢量作為正式通信時的機會波束加 權矢量。另外不僅可以采用導頻階段微時隙，數據階段也采用多波束機制，根據 信干噪比調度用戶，并分析了單波束和多波束時導頻階段微時隙的最優個數。機 會多波束機制能夠充分利用多天線提供的空間復用增益，通過正交發射波束形成 多個獨立的傳輸路徑，增加吞吐量。但是，多波束在增大空間復用增益的同時， 波束間干擾也將增大，造成每個發射波束的吞吐量下降，因而發射波束個數越多 并不一定能使系統容量越大，而是存在最佳波束。

為了從正交多波束中選出最佳的發射波束，現有的方法包括最優選擇、逐步 選擇、貪婪選擇、限制型選擇幾種波束選擇方式，其中最優選擇能得到最好的發 射波束，但要進行全局搜索，過于復雜，不現實。余下幾種方法能在一定程度減 小搜索的范圍，但仍需迭代，較復雜。除了選擇最佳發射波束存在困難，OBF 還存在的一個問題是，當戶數較多時，即使只反饋信噪比(或信干噪比)，所有 用戶的反饋仍會占用大量的反饋資源，降低通信系統的效率。

發明內容

本發明的目的在于提供優選機會多波束中的發射波束、降低多用戶機會波束 系統反饋量、并提高系統中用戶數較少時的吞吐量的帶有截斷門限的隨機詢問反 饋策略下的機會波束方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明帶有截斷門限的隨機詢問反饋策略下的機會波束方法，其特征是：步 驟一設定信干噪比截斷門限；步驟二進入訓練序列階段，基站3-10個天線利用 隨機酉矩陣進行發射波束成形，每個用戶端計算對應于不同發射波束的接收信干 噪比并存儲；步驟三基站隨機選定一個用戶詢問其接收信干噪比，此用戶將接收 信干噪比與預先設定的截斷門限進行比較，若接收的信干噪比大于截斷門限，則 反饋相應的用戶編號、發射波束編號與瞬時接收信干噪比，收到反饋后基站停止 對該隨機發射波束的詢問，確定其與第一個反饋的用戶進行通信，若接收的信干 噪比小于截斷門限則不反饋，基站繼續詢問下一個用戶，重復此過程，直至所有 隨機發射波束均找到合適的通信用戶，若某一隨機波束在詢問所有用戶后均未得 到反饋，則正式通信階段將截斷此發射波束。

本發明的帶有截斷門限的隨機詢問反饋策略下的機會波束方法還可以包括：

1、所述的信干噪比截斷門限的設定方法是確定通信的用戶個數K、無線衰 落信道的平均信道信噪比ρ，根據不同信噪比及用戶數下的最優截斷門限表來確 定信干噪比截斷門限γ_th，所述的不同信噪比及用戶數下的最優截斷門限表為：

2、所述的接收信干噪比根據用戶接收信號得到，首先第i個用戶的接收信 號為