[发明专利]具有码字约束的码字选择以及相应的信道质量估计方法

权利要求书

1.一种具有码字约束的码字选择方法，协作式多点联合传输系统设有N_b个基站，服务范围内共有M个用户，第m个用户的具有码字约束的码字选择方法为，m＝1,…,M：

步骤1：调整码本结构；

首先将码本的结构调整为：

c={ui|ui={c1i,...,cji,...,cNti},i=1,...N}]]>

其中:c表示码本，码本中一共有N个正交码字集合，uⁱ表示码本c中第i个正交码字集合，uⁱ中有N_t个相互正交的码字，N_t表示发射天线数，表示uⁱ中的第j个码字，i和j联合表示了在码本中的索引号，分别为i-索引号和j-索引号；

步骤2：获取每个协作基站到用户m的单小区信道的信道模值；

具体为：

||α_m，kh_m，k||＝α_m，k||h_m，k||

其中：α_m,kh_m，k表示第k个协作基站到用户m的单小区信道，α_m,k表示第k个协作基站到用户m的单小区信道的大尺度衰落因子，h_m，k表示第k个协作基站到用户m的单小区信道的小尺度衰落信道，||A||表示A的模值，k＝1,…,N_b，N_b表示协作基站个数；

步骤3：按照单小区信道的信道模值||α_m,kh_m，k||降序排列单小区信道的索引号；

排列后的单小区信道的索引号表示为：

Ω=[k1,...,kNb]]]>

其中：k_n表示信道模值第n强的单小区信道的索引号，即

步骤4：为信道模值最强的单小区信道选择码字；

方法如下：

vm,k1=cjm,k1im,k1=argmaxcji∈C|h‾m,k1Hcji|2]]>

其中：表示用户m为单小区信道选择的码字，表示该单小区信道的信道方向，表示的模值，表示码本c中的任意一个码字，表示通过运算从码本中选择出来的码字，其在码本c中的i-索引号和j-索引号分别为和A^H表示A的共轭转置；

步骤5：为单小区信道选择码字，n≥2；

该步骤具体分为两步：

（1）首先计算为选择码字时所采用的码本，约束该码本是码本c的一个子集，其构造方法如下：

vm,kn={cjm,kn1,cjm,kn2,...,cjm,knN}]]>

其中：表示用于的码本，表示码本c中第i个正交码字集uⁱ的第个码字，i＝1,…,N，的获取方法为：

其中：表示用户m为单小区信道选择的码字的j-索引号，N_t表示单基站发射天线数；

（2）码本构造完成之后，为选择码字，方法如下：

vm,kn=cjm,knim,kn=argmaxcjm,kn∈vm,kni|g‾m,knHw^m,kn|2]]>

其中：表示用户m为单小区信道选择的码字，表示信道方向，表示基站k₁~基站k_n到用户m的信道，表示中的任意一个码字，通过上一步骤得到，表示通过运算选择出来的码字，其在码本c中的i-索引号和j-索引号分别为和A^H表示A的共轭转置；

步骤6：设n＝n+1，如果n≤N_b，重复步骤5；如果n＞N_b，则码字选择结束；

用户选择好码字之后，其波束成形矢量为：

wm=[vm,1H,vm,2H,...,vm,NbH]H]]>

其中：w_m表示用户m的波束成形矢量，表示用户m通过步骤1~步骤6选择出来的码字，A^H表示A的共轭转置。

2.基于权利要求1所述码字选择方法的一种信道质量估计方法，用户选择好码字之后，根据所选码字估计信道质量，第m个选择的码字为则该用户信道质量估计方法为：

步骤1：估计与用户m一起调度的其他调度用户所选码字的i-索引号；

方法为：

i_n,k＝i_m，k，k＝1,2,…,N_b

其中：i_n,k表示其他调度用户为第k个协作基站所选码字的i-索引号，i_m,k表示用户m为第k个协作基站所选码字的i-索引号，N_b表示协作基站数；

步骤2：估计与用户m一起调度的其他调度用户所选码字的j-索引号；

方法为：

j_n,1∈{1≤j≤N_t∣j≠j_m,1}

j_n,k＝(N_t+1)-j_n,k-1,k≥2

其中：j_n,k表示其他调度用户为第k个协作基站所选码字的j-索引号，j_m，k表示用户m为第k个协作基站所选码字的j-索引号，N_t表示单基站发射天线数；根据上式，j_n，1有N_t-1种可能的取值，得到N_t-1种将第l种可能的表示为

步骤3：根据i-索引号和j-索引号，估计其他调度用户的波束成形矢量；

方法为：

w={wnl|wnl=[(cjn,1(l)in,1)H,(cjn,2(l)in,2)H,...,(cjn,Nb(l)in,Nb)H]H,l=1,...,Nt-1}]]>

其中：表示表示码本c中第i_n,k个正交码字集的第个码字，k＝1,2,…,N_b，i_n,k和分别通过步骤1和步骤2得到，表示第l种可能的其他调度用户的波束成形矢量，w是的集合，其表示所有可能的其他调度用户的波束成形矢量，A^H表示A的共轭转置；

步骤4：获取用户m的信号下行传输时所受到的多用户干扰；

方法为：

I^MU,m=PNtΣl=1Nt-1|gmHwnl|2]]>

其中：表示多用户干扰，P表示协作簇的总发射功率，N_t表示单基站发射天线数，表示用户m的下行信道，α_m,kh_m，k表示第k个协作基站到用户m的单小区信道，N_b表示协作基站个数，在步骤3中计算得到；

步骤5：获取用户m的信道质量；

方法为：

CQIm=PNt|gmHwm|2I^MU,m+σm2]]>

其中：CQI_m表示用户m估计的信道质量信息，P表示协作簇的总发射功率，N_t表示单基站发射天线数，表示用户m的下行信道，α_m，kh_m，k表示第k个协作基站到用户m的单小区信道，w_m表示用户m的波束成形矢量，通过上述一种具有码字约束的码字选择方法得到，表示通过步骤4计算得到的多用户干扰，表示用户接收信号中的加性噪声和簇外干扰的功率。