[發明專利]具有碼字約束的碼字選擇以及相應的信道質量估計方法

有效

• 申請號: 201210452194.X
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102970106A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 侯磊;楊晨陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L25/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種具有碼字約束的碼字選擇方法，協作式多點聯合傳輸系統設有N_b個基站，服務范圍內共有M個用戶，第m個用戶的具有碼字約束的碼字選擇方法為，m＝1,…,M：

步驟1：調整碼本結構；

首先將碼本的結構調整為：

c={ui|ui={c1i,...,cji,...,cNti},i=1,...N}]]>

其中:c表示碼本，碼本中一共有N個正交碼字集合，uⁱ表示碼本c中第i個正交碼字集合，uⁱ中有N_t個相互正交的碼字，N_t表示發射天線數，表示uⁱ中的第j個碼字，i和j聯合表示了在碼本中的索引號，分別為i-索引號和j-索引號；

步驟2：獲取每個協作基站到用戶m的單小區信道的信道模值；

具體為：

||α_m，kh_m，k||＝α_m，k||h_m，k||

其中：α_m,kh_m，k表示第k個協作基站到用戶m的單小區信道，α_m,k表示第k個協作基站到用戶m的單小區信道的大尺度衰落因子，h_m，k表示第k個協作基站到用戶m的單小區信道的小尺度衰落信道，||A||表示A的模值，k＝1,…,N_b，N_b表示協作基站個數；

步驟3：按照單小區信道的信道模值||α_m,kh_m，k||降序排列單小區信道的索引號；

排列后的單小區信道的索引號表示為：

Ω=[k1,...,kNb]]]>

其中：k_n表示信道模值第n強的單小區信道的索引號，即

步驟4：為信道模值最強的單小區信道選擇碼字；

方法如下：

vm,k1=cjm,k1im,k1=argmaxcji∈C|h‾m,k1Hcji|2]]>

其中：表示用戶m為單小區信道選擇的碼字，表示該單小區信道的信道方向，表示的模值，表示碼本c中的任意一個碼字，表示通過運算從碼本中選擇出來的碼字，其在碼本c中的i-索引號和j-索引號分別為和A^H表示A的共軛轉置；

步驟5：為單小區信道選擇碼字，n≥2；

該步驟具體分為兩步：

（1）首先計算為選擇碼字時所采用的碼本，約束該碼本是碼本c的一個子集，其構造方法如下：

vm,kn={cjm,kn1,cjm,kn2,...,cjm,knN}]]>

其中：表示用于的碼本，表示碼本c中第i個正交碼字集uⁱ的第個碼字，i＝1,…,N，的獲取方法為：

其中：表示用戶m為單小區信道選擇的碼字的j-索引號，N_t表示單基站發射天線數；

（2）碼本構造完成之后，為選擇碼字，方法如下：

vm,kn=cjm,knim,kn=argmaxcjm,kn∈vm,kni|g‾m,knHw^m,kn|2]]>

其中：表示用戶m為單小區信道選擇的碼字，表示信道方向，表示基站k₁~基站k_n到用戶m的信道，表示中的任意一個碼字，通過上一步驟得到，表示通過運算選擇出來的碼字，其在碼本c中的i-索引號和j-索引號分別為和A^H表示A的共軛轉置；

步驟6：設n＝n+1，如果n≤N_b，重復步驟5；如果n＞N_b，則碼字選擇結束；

用戶選擇好碼字之后，其波束成形矢量為：

wm=[vm,1H,vm,2H,...,vm,NbH]H]]>

其中：w_m表示用戶m的波束成形矢量，表示用戶m通過步驟1~步驟6選擇出來的碼字，A^H表示A的共軛轉置。

2.基于權利要求1所述碼字選擇方法的一種信道質量估計方法，用戶選擇好碼字之后，根據所選碼字估計信道質量，第m個選擇的碼字為則該用戶信道質量估計方法為：

步驟1：估計與用戶m一起調度的其他調度用戶所選碼字的i-索引號；

方法為：

i_n,k＝i_m，k，k＝1,2,…,N_b

其中：i_n,k表示其他調度用戶為第k個協作基站所選碼字的i-索引號，i_m,k表示用戶m為第k個協作基站所選碼字的i-索引號，N_b表示協作基站數；

步驟2：估計與用戶m一起調度的其他調度用戶所選碼字的j-索引號；

方法為：

j_n,1∈{1≤j≤N_t∣j≠j_m,1}

j_n,k＝(N_t+1)-j_n,k-1,k≥2

其中：j_n,k表示其他調度用戶為第k個協作基站所選碼字的j-索引號，j_m，k表示用戶m為第k個協作基站所選碼字的j-索引號，N_t表示單基站發射天線數；根據上式，j_n，1有N_t-1種可能的取值，得到N_t-1種將第l種可能的表示為

步驟3：根據i-索引號和j-索引號，估計其他調度用戶的波束成形矢量；

方法為：

w={wnl|wnl=[(cjn,1(l)in,1)H,(cjn,2(l)in,2)H,...,(cjn,Nb(l)in,Nb)H]H,l=1,...,Nt-1}]]>

其中：表示表示碼本c中第i_n,k個正交碼字集的第個碼字，k＝1,2,…,N_b，i_n,k和分別通過步驟1和步驟2得到，表示第l種可能的其他調度用戶的波束成形矢量，w是的集合，其表示所有可能的其他調度用戶的波束成形矢量，A^H表示A的共軛轉置；

步驟4：獲取用戶m的信號下行傳輸時所受到的多用戶干擾；

方法為：

I^MU,m=PNtΣl=1Nt-1|gmHwnl|2]]>

其中：表示多用戶干擾，P表示協作簇的總發射功率，N_t表示單基站發射天線數，表示用戶m的下行信道，α_m,kh_m，k表示第k個協作基站到用戶m的單小區信道，N_b表示協作基站個數，在步驟3中計算得到；

步驟5：獲取用戶m的信道質量；

方法為：

CQIm=PNt|gmHwm|2I^MU,m+σm2]]>

其中：CQI_m表示用戶m估計的信道質量信息，P表示協作簇的總發射功率，N_t表示單基站發射天線數，表示用戶m的下行信道，α_m，kh_m，k表示第k個協作基站到用戶m的單小區信道，w_m表示用戶m的波束成形矢量，通過上述一種具有碼字約束的碼字選擇方法得到，表示通過步驟4計算得到的多用戶干擾，表示用戶接收信號中的加性噪聲和簇外干擾的功率。