大规模MIMO-OFDM跨子载波预编码设计方法技术

本发明专利技术公开了一种大规模MIMO

【技术实现步骤摘要】
大规模MIMO
‑
OFDM跨子载波预编码设计方法


[0001]本专利技术涉及无线通信下行预编码，尤其涉及时分双工TDD模式下大规模多输入多输出正交频分复用MIMO
‑
OFDM预编码方法。

技术介绍

[0002]大规模多输入多输出(MIMO,massive multiple
‑
input
‑
multiple
‑
output)通过在基站(BS,base station)侧部署大规模天线阵列服务大量用户终端来显著提高频谱和能量效率，被深入研究并成为未来蜂窝系统的一项重要技术。大规模MIMO在其它很多应用和服务上也已经有所应用，其中包括物联网以及无人机通信。基站利用信道状态信息(CSI)进行预编码设计，从而抑制用户间的干扰。目前大多数预编码相关研究把重点放在时分双工(TDD)系统上，利用上下行信道的互异性，基站可以直接从上行信道估计得到下行的信道信息，进而直接进行预编码设计。
[0003]然而，在基站侧部署部署大规模天线阵列会给瞬时CSI的获取带来困难。此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模MIMO
‑
OFDM跨子载波预编码设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：基站利用时分双工TDD模式下的信道互异性从上行信道估计获得各用户终端的下行瞬时信道信息；考虑波束域统计信道模型从中获取统计信道信息其中h
k,m,n,c
、ω
k,m,n,c
和分别表示用户k在第c个子载波的第m个时隙第n个OFDM符号上的信道矢量、信道耦合矢量和波束域信道矢量，V表示空间采样矩阵，上标H、上标*、符号
⊙
和符号分别表示矩阵的共轭转置、矩阵共轭、哈达玛乘积和样本平均；基于波束域统计信道模型进一步得到后验波束域统计信道模型，该后验模型考虑了用户移动速度带来的影响；步骤2：设计用户k的变换域预编码矢量{q
k,i
|1≤i≤N}，其中下标i表示对于用户k的所设计的变换域预编码矢量个数的索引，i从1到N取值，N为对于用户k所设计的变换域预编码矢量总个数，N的取值可以自己设定；通过一个变换矩阵将其转化为用户k在第c个子载波上的预编码矢量经过转化后得到的预编码矢量具有频率选择性；根据得到的瞬时信道信息以及统计信道信息计算所需设计的变换域预编码矢量的功率分配因子其中ε由N个功率分配系数堆叠得到，上标T表示转置运算，表示维度为N的复矢量；步骤3：基站根据功率分配因子结合瞬时信道信息以及统计信道信息进行大规模MIMO
‑
OFDM跨子载波预编码设计。2.根据权利要求1所述的大规模MIMO
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OFDM跨子载波预编码设计方法，其特征在于，所述大规模MIMO
‑
OFDM系统中配备一个放置了均匀面阵天线UPA的基站，K个用户随机分布在小区中；跨子载波预编码矢量满足一个总功率约束。3.根据权利要求1所述的大规模MIMO
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OFDM跨子载波预编码设计方法，其特征在于，所述步骤2中每个用户的变换域预编码矢量{q
k,i
|1≤i≤N}，通过一个变换矩阵将其转化为每个子载波上的预编码矢量的具体表示为其中表示第k个用户按子载波堆叠得到的矢量，N
v
表示用于传输子载波的总个数，克罗内克积运算为传输子载波的总个数，克罗内克积运算为由用户k的变换域预编码矢量堆叠得到；确定性矩阵F的第i列为其中表示第i列的元素；定义矩阵为转换矩阵，其中表示维度为发射天线数M
t
的单位阵，进一步可以得到其中分块矩阵被定义为其中第c个子块为M
t
维的单位阵。4.根据权利要求1所述的大规模MIMO
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OFDM跨子载波预编码设计方法，其特征在于，所述步骤2中根据得到的瞬时信道信息以及统计信道信息计算所需设计的变换域预编码矢量的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：高西奇，卢安安，章宇轩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：