[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110443683.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102571301A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金石;戴詠玉;高西奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/16
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/16;H04L1/06;H04L1/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于，基站同時(shí)調(diào)度兩個(gè)用戶，先根據(jù)用戶反饋的最優(yōu)及最差長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣指示進(jìn)行用戶分組并配對(duì)，再進(jìn)行用戶調(diào)度，最后由用戶反饋的短時(shí)預(yù)編碼矩陣指示確定最終的預(yù)編碼矩陣，包括如下步驟：

步驟一、用戶利用信道估計(jì)的結(jié)果獲得信道統(tǒng)計(jì)信息，根據(jù)雙碼本結(jié)構(gòu)，計(jì)算出最優(yōu)及最差的長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼指示PMI1，并通過(guò)反饋信道傳送至基站；

步驟二、用戶根據(jù)信道估計(jì)值以及當(dāng)前選定的長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣，計(jì)算得到復(fù)合信道，并根據(jù)此信道計(jì)算出短時(shí)預(yù)編碼指示PMI2和信道質(zhì)量指示CQI參數(shù)，并通過(guò)反饋信道傳送至基站；

步驟三、基站根據(jù)各個(gè)用戶反饋的最優(yōu)及最差的長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼指示PMI1進(jìn)行用戶分組，進(jìn)而根據(jù)用戶所在組號(hào)配對(duì)；

步驟四、基站首選信道質(zhì)量指示CQI最大的用戶，再?gòu)钠渑鋵?duì)成功的組中選擇干擾最小的用戶，同時(shí)調(diào)度兩者；

步驟五、基站利用從反饋信道獲得的長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼指示PMI1與短時(shí)預(yù)編碼指示PMI2確定預(yù)編碼矩陣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于：步驟一中，所述最優(yōu)及最差的長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼指示PMI1通過(guò)如下步驟獲得：

步驟11、用戶k根據(jù)信道估計(jì)的結(jié)果?計(jì)算信道統(tǒng)計(jì)相關(guān)陣R_TX，k，其中，N_T、N_R分別表示發(fā)射天線數(shù)與接收天線數(shù)，m＝1，K?M表示采樣時(shí)刻，M為長(zhǎng)時(shí)采樣周期，k＝1，K?K表示對(duì)應(yīng)的用戶；

步驟12、根據(jù)雙碼本的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，計(jì)算相關(guān)陣的近似塊矩陣：

其中，?表示矩陣R_TX，k對(duì)角線上維數(shù)為(N_T/2)×(N_T/2)的第l個(gè)子塊矩陣；N_T表示發(fā)射天線數(shù)；

步驟13、將得到的塊矩陣?進(jìn)行特征值分解，即獲得降序排列的特征值以及對(duì)應(yīng)的特征向量：

其中，?λ_i為降序排列的特征值，?v_i為特征值λ_i對(duì)應(yīng)的特征向量，分別表示長(zhǎng)時(shí)信道的不同方向，i＝1，K?N_T/2；diag{a}表示以向量a為對(duì)角線元素的對(duì)角陣，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置；

步驟14、在特定的長(zhǎng)時(shí)范圍內(nèi)，信道方向可視為不變的，根據(jù)長(zhǎng)時(shí)信道的主方向來(lái)獲得其最接近的波束：

其中，b_i表示定義長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼W₁所用的32種波束，i＝1，K?32，v₁為長(zhǎng)時(shí)信道的主方向；|·|表示標(biāo)量求絕對(duì)值運(yùn)算，||·||表示向量求模運(yùn)算；

若b_i為兩個(gè)相鄰分組的交疊項(xiàng)，則進(jìn)一步考慮v₂，在這兩個(gè)相鄰分組中尋找其最接近波束，直到選出唯一的分組號(hào)為止，即最優(yōu)長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣指示，表示為PMI1_k；

同理，通過(guò)最差長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣來(lái)確定其最優(yōu)同伴集合：

由其對(duì)應(yīng)的PMI1_n表示最優(yōu)同伴集合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于，所述步驟二中，用戶選定最優(yōu)及最差長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣之后，根據(jù)信道估計(jì)值h_k，計(jì)算得到復(fù)合信道?

其中，?為用戶k選定的最優(yōu)長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣；

采用類(lèi)似于單碼本的方法選擇短時(shí)預(yù)編碼矩陣?為滿足配對(duì)集合中所有用戶對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼陣，保守計(jì)算信道質(zhì)量指示CQI：

其中，?為高斯白噪聲項(xiàng)的噪聲方差；?分別為用戶k選定的最優(yōu)長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣和最優(yōu)短時(shí)預(yù)編碼矩陣；W_2，j表示短時(shí)預(yù)編碼碼本中的其它矩陣；h_k為信道估計(jì)值；?為復(fù)合信道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于，步驟三中，?基站將每個(gè)用戶的最優(yōu)長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣指示作為其所在組號(hào)，具有相同組號(hào)的用戶分在一組，而每個(gè)用戶的最差長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼指示則作為其配對(duì)組號(hào)，進(jìn)行組間的配對(duì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于，所述步驟四中，基站首選信道質(zhì)量指示CQI最大的用戶，進(jìn)而從其成功配對(duì)的組中選擇干擾最小的用戶，完成兩個(gè)用戶的同時(shí)調(diào)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙碼本的多用戶自適應(yīng)反饋方法，其特征在于，所述步驟五中，基站根據(jù)從反饋信道獲得的最優(yōu)長(zhǎng)時(shí)預(yù)編碼矩陣指示和短時(shí)預(yù)編碼指示選擇雙碼本中對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣，將兩者進(jìn)行級(jí)聯(lián)，完成最終的預(yù)編碼過(guò)程。?