[發明專利]一種適用于物理層多播多流數據傳輸的收發端構建方法

有效

• 申請號: 201410091203.6
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103840916B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張子龍;許小東
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 汪祥虬

1.一種適用于物理層多播多流數據傳輸的收發端構建方法，設基站端有M根發射天線，待傳輸的數據流數與發射天線數M相同；發送數據s的總功率為P_t，多播組內用戶數K≥2，各用戶接收天線數N相同且滿足接收天線數N不低于發射天線數M的條件；發送端已知所有用戶信道狀態信息，其中第k個用戶的信道矩陣用戶序號k＝1,…,K，其中信道矩陣式中的符號表示復數域；預編碼矩陣其特征在于具體操作步驟為：

第一步、在功率約束的條件下，根據最大化多播信道可達速率的準則計算出適用于多播信道的功率轉換矩陣同時初始化迭代次數l以及最大迭代次數L，其中迭代次數l∈{1,2,…,L}；

第二步、初始化多流旋轉矩陣其中I_M表示M維單位矩陣；

第三步、分別計算第k個用戶的虛擬信道矩陣并對各用戶的增廣矩陣進行QR分解，得到各用戶的接收矩陣Q_k和三角矩陣R_k，提取出各用戶的子信道增益序列

第四步、在第l次迭代過程中，在所有用戶的子信道增益序列中找到絕對值最小的一個，這里設該最小值出現在第p個用戶的子信道增益序列r_p內，而后在r_p內搜索與該最小值相鄰的子信道增益值，找到增益值的絕對值最大的一個，這兩個增益值就是本次迭代所要優化的目標，設其編號為q和q+1，其中q＝1,2,…,M-1；接下來，針對所有用戶的第q個和第q+1個子信道，基于最大化最小數據流信噪比準則并采取支持多搜索路徑的迭代更新機制計算獲得雙流旋轉矩陣其中θ與分別表示一維旋轉角度和二維旋轉角度；根據雙流旋轉矩陣G_sub構造多流迭代旋轉矩陣

即該矩陣的第q行第q列至第q+1行第q+1列四個元素對應配置為雙流旋轉矩陣G_sub的四個元素,然后依據預編碼矩陣更新關系式V＝VG_q,q+1更新多流旋轉矩陣V；

第五步、更新各用戶的增廣矩陣進行QR分解，得到更新后的各用戶接收矩陣Q_k、三角矩陣R_k以及各用戶的子信道增益序列r_k；

第六步、依據迭代次數更新關系式l＝l+1計算更新迭代次數l，并重復第四步至第五步，直至迭代次數l滿足迭代次數判決關系式l＞L，得到預編碼矩陣P＝WV，然后進入第七步；

第七步、根據功率歸一化關系式對預編碼矩陣P進行功率歸一化，然后在發送端，將發送數據s乘以預編碼矩陣P和信號幅度實現多輸入多輸出物理層多播多路數據流傳輸；在接收端采用最小化均方誤差接收機，各用戶的接收矩陣為Q_k。