[發(fā)明專利]一種用于多用戶雙向中繼系統(tǒng)的信號對齊方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410693142.0
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104363036B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高暉;呂鐵軍;王艷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B7/0404
• 分類號: H04B7/0404;H04B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多用戶雙向中繼場景下的機會信號對齊方法，用于下述場景：包括一個中繼和多個用戶的雙向通信系統(tǒng)，中繼和用戶均配置多天線，其中中繼配置N根天線，用戶配置M根天線，且中繼的天線數(shù)和用戶天線數(shù)量滿足一定條件，即，中繼的天線數(shù)大于等于用戶多天線數(shù)目，而用戶的天線數(shù)有限不足以支持經(jīng)典信號空間對齊傳輸方法，此時完美的信號空間對齊不再適用；所述多用戶雙向中繼場景下的機會信號對齊方法包括下列兩個操作步驟：

(1)用戶波束成形向量設(shè)計階段：聯(lián)合設(shè)計每對進行信息交互的用戶的波束成形向量，使其在有限條件下盡可能的對齊到一個方向上，從而達到將信號最大程度對齊的目的，所述波束成形向量設(shè)計的具體步驟如下：

首先所有用戶同時向中繼發(fā)射信號，中繼獲得系統(tǒng)全局的信道信息(CSI){H_i}，i＝1,2,...,2K，其中，H_i為第i個用戶到中繼的信道矩陣，全網(wǎng)絡(luò)共有；將每對用戶的信道矩陣組成一個新的矩陣，定義為成對信道矩陣A_i＝[H_i,-H_i+K]，為盡量達到對齊的目的，對成對信道矩陣A_i進行奇異值分解(SVD)，即有經(jīng)過SVD分解后，選出正交矩陣中最小奇異值對應(yīng)的那一列，即B_i＝(Q_i)_2M，作為該用戶的波束成形向量；

(2)用戶調(diào)度階段：在完成用戶的波束成形設(shè)計后，利用用戶波束成形設(shè)計過程中得到的奇異值進行用戶調(diào)度，并完成中繼處理矩陣的設(shè)計，其特征在于：

在波束成形向量設(shè)計階段，通過SVD算法進行了用戶波束成形的設(shè)計，此時每對用戶都對應(yīng)著一個奇異值為枚舉用戶對的下標，A_i＝[H_i,-H_i+K]為成對信道矩陣，基于此，該方法聯(lián)合波束成形向量設(shè)計進行用戶調(diào)度，由于每對用戶此時都對應(yīng)著一個信道矩陣SVD分解后的奇異值λ_i，在這里，利用該奇異值完成用戶的選擇，從K個奇異值{λ_i}中選出最小的N個，也就是在所有備選用戶中，選出最小的N個奇異值所對應(yīng)的N對用戶作為通信用戶；完成用戶調(diào)度后，選出允許通信的用戶，在這里允許通信的用戶對數(shù)與中繼配備的天線數(shù)相等，由于沒有完美對齊，每對用戶信息向量此時并非對齊到一個方向上，定義作為機會信號空間對齊后每對信號的等效信號，其中i為枚舉用戶對的下標，v_i為第i用戶的傳輸波束成形向量；設(shè)計中繼處理矩陣，在這里選用迫零(ZF)處理，即其中G＝[G₁,...,G_N]，β為中繼端功率控制系數(shù)。