基于低精度量化的MassiveMIMO中继系统下行链路模型构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于低精度量化的MassiveMIMO中继系统下行链路模型构建方法，首先，将基站到中继的信道系数和中继到目的用户的信道建模成莱斯衰落模型；然后，对莱斯衰落模型下行链路的信号分为两个时隙依次进行处理，第一时隙是基站到中继的信号处理过程，第二时隙是中继到目的用户的信号处理过程；其次，根据用户的接收信号表达式以及香农公式推导真实可达总速率；最后，利用高阶统计量推导可达总速率的闭合表达式。本发明专利技术考虑在MassiveMIMO中继系统的下行链路过程中在基站到中继和中继到目的用户之间存在LOS路径的情况，使模型更符合实际的通信情况，并且解决了多天线所带来的高功耗问题。多天线所带来的高功耗问题。多天线所带来的高功耗问题。

【技术实现步骤摘要】
基于低精度量化的Massive MIMO中继系统下行链路模型构建方法


[0001]本专利技术属于无线通信信号处理
，具体涉及一种基于低精度量化的Massive MIMO中继系统下行链路模型构建方法。

技术介绍

[0002]为了满足第五代移动通信系统在千倍数据量、超低延迟、10Gbit/s的传输速率及支持多样化应用等方面的技术指标并且达到高频谱效率、高能量效率和高成本效率的需求，学术界和工业界均提出了大规模MIMO技术。
[0003]MIMO的主要思想在于在基站安装数百根天线，并在同一时频资源块上服务数十个用户。大规模MIMO系统通过巨幅提高基站端的天线阵列增益和空间自由度，因此在基站端仅采用简单的线性信号处理方法，例如最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)和迫零(Zero
‑
Forcing,ZF)，就可以减小甚至消除用户间干扰影响，从而有效地提高系统容量和频谱效率。因此，在不同发射接收方案和不同信道下，关于Massive MIMO系统的系统容量的研究变得尤为重要。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低精度量化的Massive MIMO中继系统下行链路模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)信道模型的构建：将基站到中继的信道系数和中继到目的用户的信道建模成莱斯衰落模型；(2)对莱斯衰落模型下行链路的信号传输过程进行处理：分为两个时隙依次进行处理，其中第一时隙是基站到中继的信号处理过程，第二时隙是中继到目的用户的信号处理过程；(3)计算莱斯衰落模型真实可达总速率：根据用户的接收信号表达式以及香农公式推导真实可达总速率；(4)计算莱斯衰落模型理论可达总速率：利用高阶统计量推导可达总速率的闭合表达式；(5)通过分析可达总速率的闭合表达式，从而获得系统容量。2.根据权利要求1所述的基于低精度量化的Massive MIMO中继系统下行链路模型构建方法，其特征在于，步骤(1)所述的信道系数写成如下矩阵形式：方法，其特征在于，步骤(1)所述的信道系数写成如下矩阵形式：其中，和用来建模基站到中继和中继到目的用户的快衰落矩阵，M1和M1分别表示基站和中继的天线数量，K为用户数，且[H
i
]
km
＝h
i，km
，i＝1，2；D1和D2表示K
×
K的大尺度衰落对角矩阵，且[D1]
kk
＝α
k
，[D2]
kk
＝β
k
；快衰落信道矩阵H1和H2可分别表示为如下形式：可分别表示为如下形式：其中，和表示信道的随机分量，和表示信道的确定性分量，Ω1和Ω2表示K
×
K的Rician
‑
factor对角矩阵，第k个用户的Rician
‑
factor可分别表示[Ω1]
kk
＝μ
k
和[Ω2]
kk
＝ε
k
。3.根据权利要求1所述的基于低精度量化的Massive MIMO中继系统下行链路模型构建方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：(21)对整个下行链路过程的传输信号分为两个时隙处理；(22)在第一个时隙中，基站将源信号经过最大比率传输预编码处理后发送给中继，中继端的接收信号为：为：其中，源信号为的传输信号向量，且x的功率满足归一化E扛
·
x
H
}＝I
K
，G1是基站到中继之间K
×
M1信道矩阵，包含快衰落和大尺度衰落两个部分；由于基站处采用MRT进行处理信号，因此预编码矩阵依赖于依...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昀，李双，徐钦晨，于舒娟，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：