[发明专利]带有截断门限的随机询问反馈策略下的机会波束方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种信息的传递方法，具体地说是属于通讯领域的基站对多 用户的信息的传递方法。

背景技术

多天线技术能够充分利用空间资源，有效对抗无线信道衰落，提高频谱效率 和容量，是下一代无线通信的关键技术。现有的理论表明在多天线系统中，采用 脏纸编码技术技术可以达到信道容量，但要求发射端精确知道全部的信道状态信 息，计算复杂度高，难于实现。Pramod Viewanath等在2002年提出机会波束的 概念，即基站多个天线在每个时隙独立产生随机预编码矩阵，用户只需反馈接收 信噪比或信干噪比，不需要反馈完整的信道状态信息。基站根据反馈信息与信道 处于峰值状态的用户进行通信，利用多用户分集增益提高了系统吞吐量，得到广 泛的关注。

为了获得高吞吐量，机会波束系统需要用户数较多，为了进一步加大多用户 分集增益，Il-Min Kim和Seung-Chul Hong提出采用微时隙方案，在导频阶段将 每个时隙都分成几个微时隙，每个微时隙内发射不同的随机波束，根据不同微时 隙中用户的反馈信噪比，基站选择最佳的波束矢量作为正式通信时的机会波束加 权矢量。另外不仅可以采用导频阶段微时隙，数据阶段也采用多波束机制，根据 信干噪比调度用户，并分析了单波束和多波束时导频阶段微时隙的最优个数。机 会多波束机制能够充分利用多天线提供的空间复用增益，通过正交发射波束形成 多个独立的传输路径，增加吞吐量。但是，多波束在增大空间复用增益的同时， 波束间干扰也将增大，造成每个发射波束的吞吐量下降，因而发射波束个数越多 并不一定能使系统容量越大，而是存在最佳波束。

为了从正交多波束中选出最佳的发射波束，现有的方法包括最优选择、逐步 选择、贪婪选择、限制型选择几种波束选择方式，其中最优选择能得到最好的发 射波束，但要进行全局搜索，过于复杂，不现实。余下几种方法能在一定程度减 小搜索的范围，但仍需迭代，较复杂。除了选择最佳发射波束存在困难，OBF 还存在的一个问题是，当户数较多时，即使只反馈信噪比(或信干噪比)，所有 用户的反馈仍会占用大量的反馈资源，降低通信系统的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供优选机会多波束中的发射波束、降低多用户机会波束 系统反馈量、并提高系统中用户数较少时的吞吐量的带有截断门限的随机询问反 馈策略下的机会波束方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明带有截断门限的随机询问反馈策略下的机会波束方法，其特征是：步 骤一设定信干噪比截断门限；步骤二进入训练序列阶段，基站3-10个天线利用 随机酉矩阵进行发射波束成形，每个用户端计算对应于不同发射波束的接收信干 噪比并存储；步骤三基站随机选定一个用户询问其接收信干噪比，此用户将接收 信干噪比与预先设定的截断门限进行比较，若接收的信干噪比大于截断门限，则 反馈相应的用户编号、发射波束编号与瞬时接收信干噪比，收到反馈后基站停止 对该随机发射波束的询问，确定其与第一个反馈的用户进行通信，若接收的信干 噪比小于截断门限则不反馈，基站继续询问下一个用户，重复此过程，直至所有 随机发射波束均找到合适的通信用户，若某一随机波束在询问所有用户后均未得 到反馈，则正式通信阶段将截断此发射波束。

本发明的带有截断门限的随机询问反馈策略下的机会波束方法还可以包括：

1、所述的信干噪比截断门限的设定方法是确定通信的用户个数K、无线衰 落信道的平均信道信噪比ρ，根据不同信噪比及用户数下的最优截断门限表来确 定信干噪比截断门限γ_th，所述的不同信噪比及用户数下的最优截断门限表为：

2、所述的接收信干噪比根据用户接收信号得到，首先第i个用户的接收信 号为