[发明专利]一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法

说明书

本发明公开了一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法：一.设计发送与接收信号；二.解码输入信号矩阵X:1.估计信道根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号Y₀，估计信道H，得估计信道2.数据解码解第l个基站中的第k个用户的信息x_lk步骤为：第1步：令则有第2步：在MIMO系统中，当M远大于LK且M很大时，有令则G近似表示为第3步：对于给定的第l个基站中的第k个用户的数据信息x_lk，解码方法为第4步：利用步骤2的数据解码第1至3步，解出所有用户的数据信息

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及无线通信的多小区多用户大规模天线技术领域，具体是指一种低复杂度的解码方法在大规模天线系统中的应用。

背景技术

随着无线通信技术的高速发展，传统的MIMO技术已经不能满足人们对传输无线数据的要求。因此，多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线通信系统得到了广泛地应用，因为它能够在多个小区多个用户同时通信的同时保证无线数据传输的速率和准确率。然而，MU-MIMO无线通信系统相比于传统的MIMO系统，存在着信道状态信息的随机性以及小区间用户的干扰等问题。

大规模天线系统(Massive MIMO)通过直接增加基站的天线数目就可以使系统容量增加，而且当基站的天线数目不断增加到很大时，不同用户与基站之间的信道趋于正交，这时通常严重影响整个通信系统性能的小区间的干扰就可以忽略不计。因此，在大规模天线系统中，当基站的天线数目很大时，可以忽略小区间用户的干扰，采用一种较简洁的直接解码方法进行数据解码，可以实现降低解码复杂度的目的，且不影响系统的性能。

发明内容

针对现有解码方法复杂度高的不足，本发明提出了一种用于上行多小区多用户大规模天线系统中低复杂度的解码方法。

本发明采取如下技术方案：

一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法，其按如下步骤进行：

一.设计发送与接收信号方程

假定系统有L个小区，每个小区有一个基站和K个用户，每个基站配有M根天线，且小区之间存在同频干扰。假定第l个小区的第k个用户先发送长度为τ的训练序列，即Φ_lk＝(φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ)，其中φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ，k＝1,2,…,K是第l个小区的第k个用户分别在第1,2,…,τ时刻发送的训练符号。令为K×τ矩阵，Φ＝(Φ₁,Φ₂,…,Φ_L)^t为LK×τ的训练矩阵，上标t表示向量或矩阵的转置(以下同)。然后发送长度为Τ₁的信息序列，形成输入信号矩阵X。其中X＝[X₁ … X_l … X_L]^t，X_l＝[x_l1 x_l2 … x_lK]^t为第l个基站内的用户所发送的信号，且每个分量x_lk(1≤l≤L,1≤k≤K)均独立地取自某一个QAM(正交幅度调制信号)。假设第1个基站中与Φ和X对应的接收信号分别为：