[發(fā)明專利]面向大規(guī)模MIMOTDD系統(tǒng)的3D波束成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410101271.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103957041B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永明;范立行;楊綠溪;姜蕾;王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);日電(中國(guó))有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/04
• 分類號(hào): H04B7/04;H04W16/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.面向大規(guī)模MIMO?TDD系統(tǒng)的3D波束成形方法，其特征在于：基于信道稀疏性進(jìn)行大規(guī)模MIMO下的3D波束形成，包括如下步驟：

步驟一、利用信道稀疏性，DFT預(yù)波束成形將小區(qū)在水平方向分割成若干子扇區(qū)、在垂直方向分割成若干環(huán)形區(qū)域；

步驟二、采用分離的用戶分組算法對(duì)用戶進(jìn)行三維分組，先把用戶分到垂直維度的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，再將垂直維度的各環(huán)形區(qū)域內(nèi)的用戶分到相應(yīng)的水平維度的子扇區(qū)內(nèi)，用戶的所在小組的代號(hào)由環(huán)形區(qū)域的代號(hào)和子扇區(qū)的代號(hào)共同構(gòu)成；處于同一子扇區(qū)的非相鄰組內(nèi)的用戶可以復(fù)用導(dǎo)頻，處于同一環(huán)形區(qū)域的非相鄰組內(nèi)的用戶也可以復(fù)用導(dǎo)頻，基站獲取CSIT；

步驟三、在每組用戶內(nèi)，采用SLNR最大策略調(diào)度用戶；

步驟四、結(jié)合各組的DFT預(yù)波束成形，首先得到低階的瞬時(shí)等效CSIT，再計(jì)算SLNR預(yù)編碼，在計(jì)算SLNR預(yù)編碼時(shí)綜合考慮組內(nèi)干擾和相鄰組間干擾；

步驟五、3D波束成形方案是水平和垂直波束成形的直積，水平和垂直維度的波束成形為雙層預(yù)編碼，由DFT預(yù)波束成形和SLNR預(yù)編碼構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向大規(guī)模MIMO?TDD系統(tǒng)的3D波束成形方法，其特征在于：所述基站位于小區(qū)的中心，服務(wù)多個(gè)用戶，所述用戶為單天線用戶；基站的位置高于周?chē)慕ㄖ锔叨龋脩粑挥诮值榔矫嫔希换咎炀€是N×M維的矩形陣列天線，每行配置M根天線單元，共有N行；

所述步驟一中，將小區(qū)在水平方向分割成G個(gè)子扇區(qū)、在垂直方向分割成L個(gè)環(huán)形區(qū)域，則各組的水平維度的DFT預(yù)波束成形為B_g,H=F_H[:,(g-1)r_H+(1:r_H)],(g=1,…,G)，其中F_H∈為DFT矩陣，各組的垂直維度的DFT預(yù)波束成形為B_l,V=F_V[:,(l-1)r_V+(1:r_V)],(l=1,…,L)，其中F_V∈為DFT矩陣，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向大規(guī)模MIMO?TDD系統(tǒng)的3D波束成形方法，其特征在于：所述步驟二中，記小區(qū)內(nèi)所有用戶數(shù)為K，使用分離的用戶分組算法對(duì)用戶進(jìn)行三維分組，具體描述為：

Step2-1：對(duì)于l=1,…,L，位于環(huán)形區(qū)域l內(nèi)的所有用戶的集合對(duì)于l=1,…,L、g=1,…,G，位于環(huán)形區(qū)域l、子扇區(qū)g內(nèi)的所有用戶記為第(l,g)組用戶，第(l,g)組用戶的集合

Step2-2：對(duì)于用戶k=1,…,K，對(duì)水平和垂直信道協(xié)方差陣R_k,H和R_k,V進(jìn)行特征值分解，得到U_k,H和U_k,V；

Step2-3：對(duì)于用戶k=1,…,K，找到環(huán)形區(qū)域l、l=argminl′||Uk,VUk,VH-Bl′,VBl′,VH||F2,]]>將用戶k加入到集合中，即

Step2-4：l=1,…,L，找到子扇區(qū)g，g=argming′||Ut,HUt,HH-Bg′,HBg′,HH||F2,]]>將用戶t加入到集合中，即