[發(fā)明專利]一種基于用戶分組的大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構信號檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110930486.9
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113489510B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 戴曉明;李華;羅裕全;閆甜甜;馬心陽
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04B7/0452
• 分類號: H04B7/0452;H04L25/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于用戶分組的大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構信號檢測方法，其特征在于，包括：

針對大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構，將基站天線分成多個天線簇，用戶分為多個用戶組，每個天線簇獨立并行的對各用戶組發(fā)送的信號進行檢測，將檢測到的局部信息發(fā)送至中心處理單元，其中，檢測到的局部信息包括：每個用戶組的發(fā)送信號的特征信息；

中心處理單元基于消息混合策略合并天線簇的局部信息，并估計各用戶組的發(fā)送信號；

其中，所述針對大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構，將基站天線分成多個天線簇，用戶分為多個用戶組，每個天線簇獨立并行的對各用戶組發(fā)送的信號進行檢測包括：

針對大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構，將基站配置的大規(guī)模天線分成C個天線簇，每個天線簇包含N_c根天線，基站接收信號向量y、噪聲向量n分別被劃分為和信道矩陣H基于行被劃分為其中，y_c為第c簇的接收信號，n_c表示第c簇的噪聲，H_c表示第c簇的信道矩陣，上標T表示矩陣轉置；

將用戶分為G個用戶組；

將每個天線簇的信道矩陣按列劃分為H_c＝[H_c,1,…,H_c,g,…,H_c,G]，則y_c表示為：

其中，H_c,g表示第c簇第g用戶組的信道矩陣，x_g為第g用戶組發(fā)送的信號；

每個天線簇進行獨立并行的信號檢測，其中，信號檢測算法包括：線性檢測算法或非線性消息傳遞算法；

其中，所述發(fā)送信號的特征信息包括：協(xié)方差矩陣和均值向量；

假設發(fā)送的信號x為連續(xù)隨機高斯向量，并將VN和FN之間傳遞的消息近似為多元高斯分布，利用協(xié)方差和均值來表征傳遞消息的特性，協(xié)方差矩陣和均值向量的計算規(guī)則表示為：

其中，和分別表示第t次迭代時第g用戶組VNx_g傳遞到FNf_c,n的協(xié)方差矩陣和均值向量，上標H表示共軛轉置，e_c,n表示單位矩陣的第n列，N_c表示每個天線簇中的天線數(shù)，和分別為矩匹配得到的近似后驗分布的均值向量和協(xié)方差矩陣，和分別表示第t-1次迭代時FNf_c,n傳遞到第g用戶組VNx_g的均值和方差；

其中，矩匹配得到的近似后驗分布的均值向量和協(xié)方差矩陣分別表示為：

其中，為第c簇內第t次迭代時x_g的置信度、表示在置信度為時變量的均值；

其中，假設發(fā)送的信號x為連續(xù)隨機高斯向量，并將VN和FN之間的信息近似為多元高斯分布，F(xiàn)N傳遞到VN的均值和方差分別表示為：

其中，和分別表示第t次迭代時FNf_c,n傳遞到第g用戶組VNx_g的均值和方差，H_c,g′表示第c簇第g′用戶組的信道矩陣，和分別表示第t次迭代時第g′用戶組VNx_g′傳到FNf_c,n的協(xié)方差矩陣和均值向量，為高斯噪聲的方差。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于用戶分組的大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)DBP架構信號檢測方法，所述非線性消息傳遞算法為基于期望值傳播的消息傳遞算法，基于期望值傳播的消息傳遞算法的消息更新規(guī)則為：

其中，和分別表示在第c簇內第t次迭代時VNx_g到FNf_c,n及反向傳遞的消息，VN表示變量節(jié)點，F(xiàn)N表示功能節(jié)點，為先驗信息，表示每組K_g個用戶的聯(lián)合星座符號向量集合，K_g為每組用戶數(shù)，x\x_g表示x除x_g之外的發(fā)送信號，p(y_c,n∣x_g)表示似然函數(shù)。