Tdd多用户mimo系统中基于凸优化的鲁棒性传输优化方案及实现的利记博彩app
【专利摘要】本发明针对TDD-MIMO系统下行信道提出了一种基于凸优化的鲁棒性传输预编码优化方法。理论上通常会假设系统上下行信道在相干时间内是对称的，但实际系统中，即使上下行传输在相干时间内，信道互易性也存在一定范围内的误差，从而对系统性能造成一定影响，对发送数据的预编码进行优化是一种提高系统性能的方法。由于信道互易性误差在一定范围内，所以用户的SINR也会限定在一个范围内，保证在此情况下用户最坏SINR最大化，利用提出的优化方案，可以得到以支持大范围的鲁棒性传输优化为目的的一种框架，以及基于半正定问题的迭代算法。通过上述方案，本发明利用凸优化的思路求解，在凸优化工具包的帮助下，能更容易、更快地得到最优解，提高系统容量。
【专利说明】TDD多用户ΜI MO系统中基于凸优化的鲁棒性传输优化方案 及实现
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信【技术领域】，在TDD-MM0系统中，针对有信道互易性误差的情 况，采用基于凸优化理论的预编码方法对下行信道发送数据进行处理，能够优化系统传输 鲁棒性，提高系统容量。
【背景技术】
[0002] ΜΜ0系统中，数据的预编码方式有很多种，从数学性质上，可以分为线性预编码和 非线性预编码，从接收端的数目看，可以分为单用户预编码和多用户预编码，从发射端可以 利用的信道状态信息（CSI)来衡量，可以分为发射端具有完全CSI、部分CSI以及完全不知 道CSI的几种预编码。传统的预编码方式没有很好地对预编码进行设计，本发明采用的基 于凸优化的鲁棒性传输优化方式能够在有信道误差的情况下，优化预编码，提高系统在最 坏情况下的性能，从而优化系统传输鲁棒性。
【发明内容】
[0003] 未来无线通信用户业务量的不断增长，服务质量的要求不断提高，ΜΜ0系统的容 量需求也越来越大，未来无线蜂窝网络通信将要求高频谱效率，大容量和更好的用户体验。 一个小区需要适应更多的用户，这就要求限制小区干扰。由于一个基站要同时服务多个用 户，多小区多用户网络存在小区内干扰，并且还有来自相邻小区的小区间干扰。在下行链路 中，减小干扰的一个有效途径是一个基站配置多根天线并且发送预编码。这种预编码利用 空间维度以确保不同用户的信号在接收端能够很容易地分离。对于预编码传输，基站需要 用到信道状态信息。
[0004] 信道互易性被认为是TDD系统优于FDD系统的一大优势，但在实际情况中，由于各 种原因，不存在绝对的信道互易性。传统的无线网络是基于单小区的，其信号处理仅在本小 区内的基站中独立完成，且没有考虑信道互易性误差情况，而在实际情景下，由于信道互易 性误差，信道状态信息是不完全正确的，这是必须要考虑的，所以传统方法采用的波束成形 和预编码技术不能有效对抗小区间干扰。这就使得我们要针对单小区模型如图1和多小区 模型中如图2,提出一种新的方案，在不完美的信道状态信息模型中，减小小区间和小区内 干扰。在发射端，利用预编码技术能够有效做到这一点，但传统的预编码技术不能很好的减 小小区间和小区内干扰，于是我们提出一种新的预编码方法，将容量问题转化为MSE求解 问题，再利用求得结果算出容量，基于凸优化理论，利用凸优化工具解决此类问题，找到最 优解，从而更好地使小区间和小区内干扰最小化，提高系统性能。
[0005] 图1中的主要干扰来自小区内干扰和噪声，图2的干扰主要来自小区内干扰、小区 间干扰以及噪声，数据的传输过程如图3所示，发送信号首先经过预编码，经过信道和接收 端均衡器到达接收端，得到接收信号。
[0006] 对于多小区场景，主要解决的问题包括两种：
[0007] 1、在满足每小区总发射功率限制的前提下，最大化最坏场景下的用户最坏容量；
[0008]
【权利要求】
1. 在发送端，将求解问题转化为半正定（SDP)形式，更新预编码矩阵；在接收端，同样 将问题转化为半正定形式，更新接收均衡器。
2. 针对TDD多小区多用户MMO系统中，存在信道互易性误差的实际情况，优化系统 容量，将求解容量问题转化为以求解MSE为目标的问题，按照Nikola、Holger Boche和 Shuying Shi提出的迭代算法思想：首先初始化预编码矩阵与接收均衡器，在发送端，根据 凸优化理论解决半正定问题，更新预编码矩阵，在接收端，同样根据凸优化理论解决半正定 问题，更新接收端均衡器；每迭代一次得到一个新的MSE值，直到MSE收敛到一定程度，得到 最终结果，最后再算出此时的系统容量。
【文档编号】H04L1/00GK104104471SQ201310121749
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月9日 优先权日:2013年4月9日
【发明者】刘佳, 张忠培 申请人:刘佳, 张忠培