[发明专利]块长自适应脊髓编码大规模多天线系统无速率传输方法

说明书

本发明公开了一种基于块长自适应的脊髓编码大规模多天线系统无速率传输方法，属于无线通信技术领域。在信道估计不理想的情况下，相比于传统的固定速率编码方法，具有无速率特性的脊髓编码可以保证Massive MIMO系统更加可靠地工作。系统基站侧可以通过当前用户传输信道的可达数据速率动态调整脊髓编码的编码块长，从而有效降低了脊髓译码所需的重传次数，提高系统传输效率。同时，基站侧可以根据传输信道质量，动态选取脊髓编码打孔方案，从而能同时保证系统的传输效率与可靠性。相比于采用静态编码块长的脊髓编码Massive MIMO系统传输方案，该方案具有更优的传输效率，从而为脊髓码在实际系统中的部署提供了指导。

技术领域

本发明涉及无线通信的大规模多天线技术领域，具体涉及一种基于块长自适应的脊髓编码大规模多天线系统无速率传输方法。

背景技术

大规模多天线(Massive MIMO)技术的增益依赖于发端(基站侧)准确的已知传输信道状态信息(CSI)。但实际系统往往受限于反馈信道容量和反馈信息的实时有效性，难以真正获取理想的CSI。在非理想CSI情况下，采用传统的固定速率编码，如LDPC和Turbo，会因为速率适配而明显降低系统的吞吐量。

目前，利用脊髓编码的无速率特性，研究者提出了一种可以在非理想CSI下逼近系统吞吐量上限的编码方法，但是该方法不能同时兼顾可靠性与高传输效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决固定编码块长脊髓码的传输效率低问题，提供一种基于块长自适应的脊髓编码大规模多天线系统无速率传输方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于块长自适应的脊髓编码大规模多天线系统无速率传输方法，所述的方法包括下列步骤:

S1、初始化系统参数，确定基站侧天线数目M，单天线用户数目N，以及单根接收天线上的有效信号功率P，给定第次信号传输的下行信道大尺度矩阵为对角矩阵，小尺度矩阵则实际传输信道矩阵给定估计的信道矩阵为信道估计误差因子δ_e

S2、计算预编码矩阵以及功率控制因子

S3、计算用户n的接收信干噪比以及当前信道的理论数据可达速率上界R_n＝log₂(1+SINR_n)；

S4、计算基站侧不同用户对应的脊髓码编码块长其中，为向上取整操作；

S5、根据接收信干噪比SINR_n，选取不同的脊髓码打孔参数L_sub,n；

S6、基站侧每个用户的脊髓编码器根据参数K_n和L_sub,n，对原始数据进行编码输出，得到B个数据块的编码输出向量

S7、采用交织器对进行交织，得到交织后的信号向量为

S8、对N路交织信号向量进行预编码，得到发送信号向量通过下行传输信道到达每个用户接收天线；

S9、在接收端，每个用户对收到的B个符号进行解交织，得到解交织符号

S10、每个用户通过控制信道获取基站侧的编码块长K_n和打孔参数L_sub,n，然后采用脊髓译码器对进行译码输出；

S11、用户对译码输出信息进行CRC校验，如果校验成功，则通过反馈信道通知基站侧发送新的数据；如果校验失败，则通过反馈信道通知基站侧发送更多冗余的脊髓编码符号进行译码。

进一步地，所述的步骤S5中根据接收信干噪比SINR_n，选取不同的脊髓码打孔参数L_sub,n的具体实现步骤如下：