[發明專利]多小區系統中基于干擾對齊的基站天線選擇方法

有效

• 申請號: 201310025663.4
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103067062A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 葛建華;朱斌;李靖;付少忠;張沉思;孫垂強;李靜;師曉曄
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L25/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種多小區系統中基于干擾對齊的基站天線選擇方法，包括如下步驟：

（1）估計各基站到本小區用戶的信道狀態信息

基站k給本小區用戶k發送導頻信息，用戶k估計基站k各天線到自身的信道狀態信息，并反饋給基站k，其中k＝1,...,B，B為小區數；基站k根據本小區用戶反饋的信道狀態信息，確定信道矩陣其中N和M分別代表基站k和用戶k的天線數，表示復數域；

（2）初始化各小區基站天線選擇方案

初始化基站k的天線選擇方案ω_k為具有最大的F-范數的矩陣對應的備選天線選擇向量，ω_k的計算公式如下：

ωk=argmaxl∈{1,...,CNNf}||Hkkφl||F2,]]>

其中，k＝1,...,B，表示當天線選擇方案為φ_l時根據信道矩陣H_kk確定的基站k到本小區用戶的信道矩陣，φ_l表示基站的第l個備選天線選擇向量，為備選天線選擇向量的索引變量，N_f為基站的射頻鏈路數，表示從N個數中選取N_f個數的組合數，||·||_F表示矩陣的F-范數；將各基站的天線選擇方案組合成B個小區基站天線選擇集合Ω＝{ω₁,ω₂,...,ω_B}；

（3）沿著系統和容量增加的優化方向，在保持其他基站天線選擇方案不變的情況下，利用部分迭代干擾對齊依次確定各小區最優的基站天線選擇方案：

3.1）初始化備選天線選擇向量的索引變量l為1，同時初始化最大的系統和容量C_max為0；

3.2）將小區1的基站天線選擇方案ω₁更新為備選天線選擇向量φ_l，保持其他基站的天線選擇方案不變，同時將B個小區基站天線選擇集合Ω中第1個元素更新為φ_l；

3.3）根據上述天線選擇方案，進行部分迭代干擾對齊，設計各小區的基站預編碼矩陣和用戶干擾抑制矩陣，具體實現如下：

3.3a）隨機初始化基站k的預編碼矩陣其中k＝1,...,B，d表示基站發送數據流的維數；

3.3b）初始化迭代次數指示變量c為1；

3.3c）確定在第c次迭代時用戶k′的干擾協方差矩陣其中k′＝1,...,B；

3.3d）按照干擾泄露最小原則，根據上述干擾協方差矩陣設計在第c次迭代時用戶k′的干擾抑制矩陣其中k′＝1,...,B，υ_d{·}表示矩陣最小的d個特征值對應的特征向量；

3.3e）根據上述干擾抑制矩陣確定在第c次迭代時基站k的干擾協方差矩陣其中k′＝1,...,B，k＝1,...,B；

3.3f）按照干擾泄露最小原則，根據上述干擾協方差矩陣設計在第c次迭代時基站k的預編碼矩陣其中k＝1,...,B；

3.3g）迭代次數指示變量c的值加1，如果c≤N_ite，則返回步驟3.3c，繼續進行迭代；否則，跳轉至步驟3.4，得到N_ite次迭代后基站k的預編碼矩陣和用戶k′的干擾抑制矩陣其中k＝1,...,B，k′＝1,...,B，N_ite為部分迭代干擾對齊的迭代次數；

3.4）確定基站k′到用戶k′的等效信道以及用戶k′的干擾協方差矩陣其中表示在天線選擇方案ω_k′情況下基站k′到用戶k′的信道矩陣，表示N_ite次迭代后基站k′的預編碼矩陣，k′＝1,...,B；

3.5）根據部分迭代干擾對齊得到的等效信道干擾抑制矩陣和干擾協方差矩陣計算系統和容量其中為用戶k′的容量，其中k′＝1,...,B；

3.6）如果C^Ω＞C_max，則設置C_max＝C^Ω，且令最優的備選天線選擇向量的索引變量l^*＝l，即最優的備選天線選擇向量；否則，C_max保持不變；

3.7）備選天線選擇向量的索引變量l的值加1，如果則返回步驟3.2，繼續遍歷其他備選天線選擇向量；否則，跳至步驟3.8；

3.8）確定小區1最優的基站天線選擇方案

3.9）按照步驟3.1到3.8所述的方法，依次確定小區2到小區B最優的基站天線選擇方案ω2*,ω3*,...,ωB*;]]>

3.10）將上述各小區最優的基站天線選擇方案組合成最優的B個小區基站天線選擇集合Ω*={ω1*,ω2*,...,ωB*};]]>

（4）采用傳統迭代干擾對齊進行多小區干擾協調：

4.1）根據上述最優的B個小區基站天線選擇集合Ω^*，進行迭代次數為N_I的傳統迭代干擾對齊，設計各小區的基站預編碼矩陣和用戶干擾抑制矩陣；

4.2）根據上述傳統迭代干擾對齊設計的預編碼矩陣和干擾抑制矩陣，各小區基站和用戶分別發送和接收數據，進行多小區干擾協調，消除小區間干擾。