[發明專利]信道信息存在統計誤差的MIMO干擾信道收發方法

有效

• 申請號: 201310317877.9
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103401640A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張茜;何晨;蔣鈴鴿
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B7/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種無線通信技術領域的方法，具體是一種信道信息存在統計誤差的MIMO干擾信道收發方法。

背景技術

一直以來，多輸入多輸出（multiple-input-multiple-output,MIMO）系統由于其在提高系統容量和鏈路可靠性方面的優勢，受到了非常多的關注。經過多年研究，已經有大量關于單用戶MIMO、MIMO多接入信道以及MIMO廣播信道等的文獻。然而，隨著無線通信的迅速發展，多點協作（coordinated?multipoint，CoMP）傳輸已經成為了新的研究熱點，因此，MIMO系統的研究也轉向了MIMO干擾信道以及MIMO干擾廣播信道。目前，MIMO干擾信道的容量域還未能確定，普遍采用的方法是將干擾當作噪聲進行單用戶或者單數據流檢測。

現有技術中公開了Q.J.Shi,M.Razaviyayn,Z.Q.Luo,and?C.He的文獻“An?iteratively?weighted?MMSE?approach?to?distributed?sum-utility?maximization?for?a?MIMO?interfering?broadcast?channel(MIMO干擾廣播信道和利用率最大化的分布式迭代加權最小均方誤差方法),”IEEE?Trans.on?Signal?Process.,vol.59,no.9,pp.4331–4340,Sept.2011，利用加權和均方誤差和加權和速率的關系設計迭代的WMMSE（Weighted?Minimum?Mean?Square?Error）算法解決MIMO廣播干擾信道的加權和速率最大化問題。

K.Gomadam,V.Cadambe,and?S.Jafar的文獻“Approaching?the?capacity?of?wireless?networks?through?distributed?interference?alignment(達到無線網絡容量的分布式干擾對齊方法),”in2008IEEE?Global?Telecommunications?Conference,Dec.2008，公開了可以分布式計算的干擾對齊方法，將干擾與有用信號分離到不同維度空間，從而消除干擾，達到傳輸自由度。

H.Shen,B.Li,M.Tao,and?X.Wang的文獻“MSE-Based?transceiver?designs?for?the?MIMO?interference?channel(基于MSE的MIMO干擾信道收發機設計),”IEEE?Trans.on?Wireless?Commun.,vol.9,no.11,pp.3480–3489,Nov.2010，公開了兩種以MSE為設計目標的MIMO干擾信道收發機設計方法，分別為和MSE最小化和最差用戶MSE最小化，仿真結果證明兩種基于MSE的收發機設計方法比干擾對齊方法具有更好的誤比特率（bit?error?rate，BER）性能，而且基于最差用戶MSE最小化的方法能夠保證用戶間的公平性并獲得較好的性能。

MIMO干擾信道模型可以很好地模擬蜂窩網絡CoMP傳輸，但是，這些算法的性能都依賴于基站獲得全部且準確的信道狀態信息，而在實際系統中，由于信道估計、時延等影響，基站往往只能獲得有誤差的信道信息（channel?state?information，CSI）。一種普遍采用的誤差模型是假設誤差項服從某個特定的分布，即統計誤差模型。該模型既可以用于描述TDD系統中基站進行信道估計的誤差，也可以描述TDD系統上下行傳輸間隔或FDD系統backhaul鏈路CSI共享造成的時延影響。上述H.Shen,B.Li,M.Tao,and?X.Wang的文獻中考慮了統計誤差模型，分別給出了兩種基于和MSE和最差用戶MSE的魯棒MIMO干擾信道收發機設計算法。

發明內容

本發明在現有技術基礎上，提出一種信道信息存在統計誤差的MIMO干擾信道收發算法，考慮到BER性能在高信噪比時主要取決于最大的數據流MSE，本發明在統計誤差范圍內對每個數據流MSE取均值，以最差數據流平均MSE作為優化目標，利用二階錐規劃（second-order?conic?programming，SOCP）和MMSE接收迭代更新發送和接收矩陣，以保障系統的平均BER性能有效提升。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下步驟：