[發明專利]一種Massive MIMO FBMC波束空時編碼下行傳輸方法

有效

• 申請號: 201710345148.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107276726B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王慧明;鄭修鵬;史珂
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L25/03;H04L27/26;H04L27/34;H04B7/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開一種Massive MIMO FBMC波束空時編碼下行傳輸方法，對發送給用戶的比特流信息依次進行OQAM調制、Alamouti塊狀編碼和FBMC調制，得到待發送信號，然后進行線性加權，發送信道經歷不同的衰落在不同時刻到達不同用戶，用戶對接收到的信號進行FBMC解調，計算等效信道并進行MMSE信道均衡，最后進行OQAM解調，恢復出基站發送到用戶的比特流信息，本發明將Massive MIMO與FBMC兩種優質技術結合在一起，極大地提升系統的容量、能量效率和頻譜效率，消除了用戶間的干擾，降低運算量，能夠減小FBMC系統中的自干擾，提升了系統的誤碼率性能。

技術領域

本發明屬于無線傳輸技術領域，特別涉及一種Massive MIMO FBMC波束空時編碼下行傳輸方法。

背景技術

作為第五代移動通信系統里面的關鍵技術，Massive MIMO在基站端采用大規模天線陣列，當天線趨于很多(無窮)時，不同用戶所對應的信道在空間近似正交，從而使得基站可以在同一時頻資源內服務多個用戶。Massive MIMO中系統的很多性能都至于大尺度衰落有關，而與小尺度無關。濾波器組多載波(FBMC)技術被列為5G的候選方案之一，在維持高速數據傳輸和有效對抗頻率選擇性衰落的同時，通過采用具有良好時頻聚焦特性的原型濾波器，可以有效降低多載波調制系統中的帶外泄漏。此外，FBMC技術引入多相濾波器和快速傅里葉變換等操作，大大降低了自身的復雜度和運算量。顯然，Massive MIMO與FBMC兩種優質技術結合在一起，能夠極大地提升系統的容量、能量效率和頻譜效率，應用前景廣闊。

Renfors M等人在文獻“A block-Alamouti scheme for filter bank basedmulticarrier transmission[C]”Wireless Conference(EW),2010European.IEEE,2010:1031-1037中提出了一種FBMC系統中塊狀Alamouti編碼的方案，在平坦衰落信道下，能夠有效降低FBMC系統中的自干擾。但是，文中提出的方案僅僅是在平坦衰落信道下，在頻率選擇性衰落信道下，并沒有提出相應的信道均衡方案。G.等人在文獻“Combiningbeamforming and orthogonal space-time block coding,”Information Theory,IEEETransactions on,vol.48,no.3,pp.2599-2613,2002中提出了聯合波束成形和正交空時塊碼的信號傳輸方案。利用獲得的部分信道信息，結合給定的空時塊碼，設計波束形成器系數，最小化系統誤碼率。但是文章考慮的是點對點通信系統，沒有考慮到多用戶的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的問題，提供一種Massive MIMO FBMC波束空時編碼下行傳輸方法，提升系統的容量、能量效率和頻譜效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

包括一個基站，天線數目為M，U個單天線的用戶節點，在考慮角度時，彼此不重疊；FBMC系統中子載波數目為M_sc，原型濾波器為PHYDYAS原型濾波器，重疊因子為K，長度為L；該傳輸方法包括以下步驟：

1)基站對發送給各個用戶的比特流信息進行QPSK星座點調制，得到星座點復數數據符號，將星座點復數數據符號的實部和虛部分開，從而將復數數據符號轉換成實數數據符號；

2)對實數數據符號進行串并轉換，然后將串并轉換后的數據符號塊在時間維度上前后均分成兩個數據塊x_m,n'和y_m,n'，進行Alamouti編碼；

3)將Alamouti編碼后的數據符號進行FBMC調制，得到發送端空時塊碼FBMC信號矩陣Z；

4)基站采用發端線性加權系數矩陣W，對發送端空時塊碼FBMC信號矩陣Z進行線性加權；