【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多天线及无线通信
,更具体地,涉及一种基于用户的统计信道状态信息的预编码方法及系统。
技术介绍
过去数十年,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)被广泛应用,该技术能够在不增加额外带宽和功率损耗的条件下,显著提高无线系统的频谱利用率。然而,随着智能手机的普及,现代通信系统要求更高的数据传输率和系统吞吐量,为解决该问题,人们逐渐展开了对大规模MIMO系统的研究。大规模MIMO系统能够提供更高的频谱利用率和系统吞吐量。然而,基站采取的预编码策略会严重影响大规模MIMO系统的性能,现有的预编码方法大多基于准确的瞬时信道状态信息(Channel State Information,CSI),例如迫零(Zero-forcing,ZF)预编码,最大比发送(Maximal ratio transmit,MRT)预编码等。当用户的信道状态较为固定或变化缓慢时,基站能够准确估计用户瞬时CSI的假设是合理的。但是当用户信道状态变化较快时,信道估计的准确性受反馈延迟、处理延迟等因素的影响严重时,准确估计其瞬时CSI很难实现,对于这样的用户,利用其统计CSI进行预编码显得尤为重要,因为用户的统计CSI只取决于天线参数和用户周围的环境,变化缓慢。现有的利用统计CSI进行预编码的方法中,大部分仅将统计CSI作为辅助信息,仍然需要利用用户的瞬时CSI。而只利用用户的统 ...
【技术保护点】
一种基于用户的统计信道状态信息的预编码方法,其特征在于,包括如下步骤:根据用户的信道状态,将用户分为统计用户和瞬时用户,基站获取所有统计用户的统计CSI和所有瞬时用户的瞬时CSI;其中,第n个统计用户的统计CSIgS,n,t表示第n个统计用户的第t个过去的信道测量值,T表示可用来估计统计CSI的信道测量值个数,上标H表示对向量或矩阵进行共轭转置操作;所有瞬时用户的瞬时CSI构成K×M维的矩阵GC,K为瞬时用户数,M为基站的天线数,GC的第k行为第k个瞬时用户的瞬时CSI gC,k;对每个统计用户,获取其正交于其他用户的信道空间的正交子空间,并利用该正交子空间设计该统计用户的预编码向量;获取所有瞬时用户正交于所有统计用户的信道空间的正交子空间,并利用该正交子空间设计所有瞬时用户的预编码矩阵;其中,第n个统计用户的信道空间指矩阵的列空间,所有瞬时用户的信道空间指矩阵的列空间,多个用户的信道空间为各个用户的信道空间之和。
【技术特征摘要】
1.一种基于用户的统计信道状态信息的预编码方法,其特征在于,包
括如下步骤:
根据用户的信道状态,将用户分为统计用户和瞬时用户,基站获取所
有统计用户的统计CSI和所有瞬时用户的瞬时CSI;
其中,第n个统计用户的统计CSIgS,n,t表示第n个
统计用户的第t个过去的信道测量值,T表示可用来估计统计CSI的信道测
量值个数,上标H表示对向量或矩阵进行共轭转置操作;所有瞬时用户的
瞬时CSI构成K×M维的矩阵GC,K为瞬时用户数,M为基站的天线数,GC的第k行为第k个瞬时用户的瞬时CSI gC,k;
对每个统计用户,获取其正交于其他用户的信道空间的正交子空间,
并利用该正交子空间设计该统计用户的预编码向量;
获取所有瞬时用户正交于所有统计用户的信道空间的正交子空间,并
利用该正交子空间设计所有瞬时用户的预编码矩阵;
其中,第n个统计用户的信道空间指矩阵的列空间,所有瞬时用户
的信道空间指矩阵的列空间,多个用户的信道空间为各个用户的信道
空间之和。
2.如权利要求1所述的基于用户的统计信道状态信息的预编码方法,
其特征在于,第n个统计用户正交于其他用户信道空间的正交子空间
其中,BH表示向B的列空间的正交投影补,
其列空间为除第n个统计用户之外的其他用户的信道空
间,为第i个统计用户的统计CSI,N为统计用户数。
3.如权利要求1或2所述的基于用户的统计信道状态信息的预编码方
\t法,其特征在于,所有瞬时用户正交于所有统计用户的信道空间的正交子
空间 G G ⊥ = Π R ~ S N ⊥ G C , ]]> Π R ~ S N ⊥ = I - R ~ S N ( R ~ S N , H R ~ S N ) - 1 R ~ S N H ]]>表示向的列空间
的正交投影补,其列空间为所有N个统计用户的信道空间的
近似值,为第n个统计用户的统计CSI的近似值;
通过如下方法得到:
(a)对第n个统计用户的统计CSI...
【专利技术属性】
技术研发人员:江涛,邱双,陈达,屈代明,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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