[發明專利]多用戶MIMO中基于多重時延估計的跨層設計方法

無效

• 申請號: 201310587178.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103560987A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 殷馨;劉巖;譚文婷;虞湘賓;黨小宇;李洋;陳小敏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L1/00;H04L1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多用戶MIMO系統中基于多重時延估計的跨層設計方法，其特征在于包括步驟如下：

(1)在多用戶MIMO系統中，給出多重時延信道估計方法。實際中，信道狀態信息反饋是有延時的，故可利用反饋之前的多個過期／延時信道信息，來增加當前信道估計的可靠性。該算法基于不同時延時信道相關性的原則，提供了一種實用性較強的設計方法。

(2)結合物理層離散速率自適應調制(AM)和數據鏈路層的自動請求重傳(ARQ)以及多用戶調度算法進行跨層設計，通過擬合法得到不同種調制方案時誤包率(PER)近似公式的系數，并得到相應的切換門限值。從而提供了一種近似PER的計算方法，可大大簡化精確PER的計算，便于實際應用。

(3)聯合多重延時信道估計方法和切換門限值，給出基于不完全信道的多用戶MIMO跨層設計系統平均頻譜效率(ASE)與平均誤包率(PER)計算方法，用來進行系統的性能評估。

2.根據權利要求1所述的跨層設計方法，其特征在于所述步驟(1)包括：

(1a)對于有著反饋延時的信道H(t)，大多設計都采用一個延時τ前的延時信息H(t-τ)作為估計信道系統性能大大受限。為了充分利用先前的信道信息，本發明提出采用多重延時信道估計方法，即結合當前估計之前的多個延時信道信息作為真實信道的估計值。

(1b)通過對真實信道矩陣與估計信道矩陣之間的相關性分析，得到兩者之間的相關系數ρ。根據步驟(1a)所述，通過多重估計可以有效增大ρ，從而提高系統信道估計的可靠性，改善了系統性能。

3.根據權利要求1所述的跨層設計方法，其特征在于所述步驟(2)包括：

(2a)在接收端，通過良好的信道估計獲得完全CSI用來自適應解調，并通過反饋信道有時延地反饋給發送端。發送端根據過期信道信息進行用戶選擇、離散速率AM、天線選擇。若譯碼出錯，則利用ARQ控制器通知發送端進行數據重傳，直至最大重傳次數。

(2b)根據步驟(2a)所述的跨層設計方案，求得離散速率AM的切換門限值。通過將瞬時PER的近似值與準確值編程擬合，得到相應近似表達式的系數使得二者吻合度較高，方便了實際應用時的性能評估。

4.根據權利要求1所述的跨層設計方法，其特征在于所述步驟(3)包括：

(3a)通過多重延時信道估計方法及擬合法，我們得到系統有效信噪比的概率密度函數以及離散率AM的切換門限值。

(3b)根據多重估計下跨層設計系統的信道特性和(3a)中離散速率自適應門限值，推導了有著反饋延遲時多用戶MIMO跨層系統中平均PER和平均SE的閉式表達式。最后利用Matlab仿真平臺進行相應的驗證，驗證本發明方案的有效性。