[發明專利]一種基于最小總誤碼率的多基站協作線性預編碼方法

無效

• 申請號: 201010185854.3
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101867462A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 粟欣;張長;吳佳;高暉;徐翼;曾捷
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L1/00;H04L25/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于最小總誤碼率的多基站協作線性預編碼方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)無線通信網絡的J個協作基站中的各協作基站分別獲取本協作基站至協作區域內K個用戶設備的當前信道狀態信息，進行信道估計，得到所有協作基站對第k個用戶設備的當前信道的估計矩陣其中k為1、2、……K，K為用戶設備數；

(2)所有協作基站根據上述獲取的第k個用戶設備的當前信道估計矩陣分別建立誤差矩陣E_k，得到所有協作基站對第k個用戶設備的信道矩陣其中和E_k互不相關，各自符合獨立同分布和其中為用戶設備k的信道估計誤差方差，則所有協作基站對所有用戶設備的信道矩陣其中T為矩陣轉置；

(3)對上述第k個用戶設備的當前估計信道矩陣進行奇異值分解，得到其中和分別為的左右奇異矩陣，λ_i，k為的奇異值，并且的維數分別為(N_k×N_k)，(N_k×N_k)，(M×N_k)，H為矩陣的共軛轉置，則所有協作基站對所有用戶設備的信道矩陣其中所有協作基站向各用戶設備發送信號的聯合預編碼矩陣為和解碼矩陣

第k個用戶設備從所有協作基站接收到的信號為：

yk=Gk(Hkd+nk)=Gk(Hkdk+HkΣi≠kKdi+nk),]]>其中，d_k為所有協作基站對第k個用戶設備發送的經過預處理的信號，d_k＝F_kP_kx_k，x_k為第k個用戶設備所需要的數據，F_k為第k個用戶設備的預編碼矩陣，P_k為預設的對第k個用戶設備的功率分配矩陣，n_k為噪聲矢量，為一個獨立同分布的復高斯隨機變量，服從CN(0，σ²)，G_k為第k個用戶設備的解碼矩陣，則根據上述聯合預編碼矩陣和解碼矩陣所有用戶設備從所有協作基站接收到的信號的表達式為：

y′=G(Hd+n)=U~H×(U~Λ~1/2Px+EFd+n)=Λ~1/2Px+U~HEFd+n′,]]>其中，

P=diag(p1,1,p1,2,....,p1,K,p2,1,p2,2,....,p2,K,pNb,1,pNb,2,....,pNb,K),]]>n′和n是同分布的噪聲矢量；

(4)第j個協作基站根據上述所有用戶設備的接收信號，得到本協作基站發送數據的總誤碼率為：Pb,j=15KLΣk=1KΣl=1Lexp(-gj,k,lSINRj,k,l),]]>

上式中，N_k為每個用戶設備的天線數目，設N_k＝L，k＝1，2，3……K，為第j個基站對第k個用戶的第1個數據流的信干噪比，為第j個基站對第k個用戶設備的第l個數據流的信號功率，為第j個基站對第k個用戶設備的第l個數據流的干擾和噪聲部分的功率，P_j＝diag(p_j，1，p_j，2，....，p_j，k)，g_j，k，l為調制采用的星座映射相關參數，取值范圍為：0＜g_j，k，l≤1；

(5)根據上述各協作基站的每個協作基站發送數據的總誤碼率，建立第j個協作基站對第k個用戶設備的第l個數據流的功率分配因子p_l，j，k的目標函數：

minPj,k,lPb,j=15KLΣk=1KΣl=1Lexp(-gj,k,lSINRj,k,l)s.t.Σi=1KNkpi2(F‾jHF‾j)≤Pj]]>

上述目標函數中的第二式為設定的對第j個協作基站發送信號時的功率約束條件，P_j是設定的第j個協作基站的總發送功率上限，F_k，j為第j個協作基站對第k個用戶的預編碼矩陣；

利用拉格朗日法和KKT條件求解上述目標函數，得到第j個協作基站對發送給第k個用戶設備的第1個數據流時的發送功率分配因子其中拉格朗日乘數為F_j，k的第1列矢量，(α)₊為max(a，0)。