[发明专利]一种适用于多基站协作的自适应联合线性预编码方法

摘要

本发明涉及一种适用于多基站协作的自适应联合线性预编码方法，属于无线通信技术领域。多个协作基站构成一个协作区域，各协作基站获取本基站至协作区域内各用户的当前信道状态信息，当前信道矩阵，对协作基站与用户在数据传输时的信号泄漏干扰噪声比进行最大化处理，得到抗多用户干扰的预编码矩阵，对用户的等效信道矩阵进行奇异值分解，得到用户对所有协作基站的抗多流干扰预编码矩阵和解码矩阵，根据信道矩阵得到用户的功率分配因子，并得到协作区域内所有协作基站对第j个用户的预编码矩阵。本方法的复杂度低，占用开销少，易于实现，并使无线通信中的误码率降低，提高了通信系统的传输性能，非常适用于多基站协作的CoMP系统。

主权项

1.一种适用于多基站协作的自适应联合线性预编码方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)设无线通信网络中有B个协作基站，并构成一个协作区域，协作区域中有K个用户，各协作基站分别获取本协作基站至协作区域内各用户的当前信道状态信息，得到所有协作基站对第j个用户的当前信道矩阵H_j，其中j为1、2、……K，则所有协作基站对所有用户的信道矩阵为T为矩阵转置；(2)对协作区域内所有协作基站与第j个用户在数据传输时的信号泄漏干扰噪声比SLNR进行最大化处理，得到第j个用户对所有协作基站的抗多用户干扰的预编码矩阵F_user，j，具体过程如下：根据信道矩阵H_j和设定的预编码矩阵F_user，j，得到信号泄漏干扰噪声比SLNR的表达式为其中N_j为用户j接收端的天线数，σ²为独立复高斯噪声因子的方差，为大于零的正数，通过求解F_user，j＝argmaxSLNR_j，得到矩阵的特征值，将特征值按降序排列结果为λ₁≥λ₂≥…≥λ_m≥…≥λ_M≥0，M为不小于零的特征值数目，则第j个用户设备抗多用户干扰的预编码矩阵F_user，j为排序结果中与前m个特征值相对应的特征向量，m＝N_j；(3)对协作区域内所有协作基站到第j个用户的等效信道矩阵进行奇异值分解，得到第j个用户对所有协作基站的抗多流干扰预编码矩阵F_stream，j和解码矩阵G_j，具体过程如下：定义第j个用户的等效信道矩阵H′_j＝H_jF_user，j，对H′_j进行奇异值分解，得到H′_j＝U′_jΛ′_j^1/2V′_j^H，其中U′_j和V′_j分别为H′_j的左右奇异值矩阵，Λ′_j^1/2＝diag[Λ′_1，j^1/2，Λ′_2，j^1/2，…，Λ′_s，j^1/2]，则第j个用户设备对所有协作基站的抗多流干扰预编码矩阵F_stream，j为：F_stream，j＝[V′_j^H]⁺，解码矩阵G_j为：G_j＝U′_j^H；(4)根据步骤(1)的信道矩阵H_j，所有协作基站对第j个用户的功率分配因子为其中P为协作基站的发射总功率；(5)根据步骤(2)、(3)和(4)中的计算结果，得到协作区域内所有协作基站对第j个用户的预编码矩阵为T_j＝F_user，jF_stream，jP_j，j＝1、2、……K。