[发明专利]利用统计信道状态信息的MIMO多址接入无线通信方法

权利要求书

1.一种利用统计信道状态信息的MIMO多址接入无线通信方法，其特征在于该方法包括：

a.计算有限字符输入MIMO多址接入系统所有用户速率加权和的渐近估计，即渐近估计加权和速率；

加权和速率的渐近估计来替代难以计算的并以此作为预编码设计的准则，可以表示为：

其中

这里，定义如下定点方程组：

其中每个用户N_r×N_t维信道矩阵建模为联合相关模型：

W_k为元素服从标准正态分布的随机矩阵；并且满足如下等式：

其中d_k表示用户k的调制信号， 为在等效信道下d_k的MMSE估计，v为标准正态噪声向量；

b.基于最大化渐近估计加权和速率准则，生成每个用户预编码矩阵；

最大化准则下的预编码矩阵设计方法，包括以下步骤：

步骤1：初始化满足其中P_l表示用户l所满足的功率约束；令迭代次数n＝1，初始化渐近参数和

步骤2：利用和计算渐近参数T_k,t，R_k,t，和

步骤3：利用T_k,t,R_k,t,和计算渐近估计值

步骤4：利用T_k,t,R_k,t,和计算渐近梯度

步骤5：令l＝1；

步骤6：设步长u＝1；

步骤7：计算如果c足够小，则到步骤13；

步骤8：计算

步骤9：如果更新否则，

步骤10：利用和计算渐近参数T_k,t，R_k,t，和

步骤11：利用T_k,t，R_k,t，和计算

步骤12：设u＝0.5u；如果到步骤7；

步骤13：如果l＜K,l:＝l+1,到步骤6；

步骤14：设n:＝n+1,到步骤2直到满足算法停止的条件；

上述步骤2包含一个内部迭代过程，具体如下：

步骤2.1:k＝1；

步骤2.2:t＝1；

步骤2.3:将和作为初始值代入以上定义的定点方程组，迭代计算最终满足定点方程的T_k，R_k，γ_k和ψ_k，并将其表示为T_k,t，R_k,t，和

步骤2.4:如果t＜k,t＝t+1,到步骤2.3；

步骤2.5:如果k＜K,k＝k+1,到步骤2.4；

其中步骤10具体为：

步骤10.1:k＝1；

步骤10.2:t＝1；

步骤10.3:将和作为初始值代入以上定义的定点方程组，迭代计算最终满足定点方程的T_k，R_k，γ_k和ψ_k，并将其表示为T_k,t，R_k,t，和

步骤10.4:如果t＜k,t＝t+1,到步骤10.3；

步骤10.5:如果k＜K,k＝k+1,到步骤10.2；

c.将所得预编码矩阵应用于MIMO多址接入无线通信系统中，提高系统数据传输能力。

2.如权利要求1所述的利用统计信道状态信息的MIMO多址接入无线通信方法，其特征在于，所述步骤a具体为：有限字符输入信号下，在发射天线和接收天线维度很大时，MIMO多址接入系统在联合相关衰落信道下的容量域，依据将用户发射信号通过一组确定性信道模型的等价容量域来估计，其中，通过设定渐近估计参数的初始值，通过一组基于统计信道状态信息构成的定点方程迭代计算最终用于估计渐近加权和速率的确定性信道模型以及渐近估计参数。