[发明专利]一种多小区协作无线通信系统联合编解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及3GPP LTE(第三代合作伙伴计划的长期演进)标准化进程技术，尤其涉及一种基于非理想信道状态信息的多小区协作无线通信系统联合编解码方法。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，新一代移动通信系统要求能够支持高达每秒数百兆甚至1G比特的高速数据业务速率。在无线资源日趋紧张的情况下，采用新型网络架构，利用支持多小区协作传输的多天线发送和多天线接收的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)无线传输技术，充分挖掘空间资源，最大限度地提高频谱利用率和功率效率，构建新型无线通信网络，成为未来移动通信研究的关键所在。

采用多天线发送和多天线接收的MIMO传输技术是挖掘利用空间维度无线资源、提高频谱利用率和功率效率的基本途径，十余年来一直是移动通信领域的主要研究点，并成为新一代移动通信系统的核心技术。MIMO技术的主要特色是在发送端和接收端均采用多天线单元完成信息的发送与接收，但将该技术直接应用于传统蜂窝系统，会导致较为严重的小区间干扰，且无法利用现存的消除干扰手段进行有效抑制，极大地制约了系统频谱利用率的提高。理论研究表明：基于多小区协作的MIMO传输技术可有效地克服小区间干扰，突破传统移动蜂窝结构对频谱利用率的限制，大幅度提升系统的功率效率。目前，该技术已引起国际学术界的广泛关注，同时也成为三个主要标准化组织实现其技术向IMT-Advanced标准演进的主流技术之一。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于非理想信道状态信息的多小区协作无线通信系统联合编解码方法，以降低小区间的干扰，提高系统的可达和速率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多小区协作无线通信系统联合编解码方法，基于一个非理想信道状态信息的多小区协作系统，所述协作系统包括1个中央处理单元和M个基站，所述基站与小区一一对应，且每个基站服务与之对应小区的一个用户终端，各基站之间交互非理想信道状态信息，并通过基站间的协作来联合设计发送预编码矩阵和接收解码矩阵，该方法包括如下步骤：

(1)所有基站从各自服务的用户终端获取非理想信道状态信息，并传递给中央处理单元；

(2)中央处理单元根据所获的非理想信道状态信息计算各基站的发送预编码矩阵，并传递给各基站；中央处理单元计算各用户终端的接收解码矩阵，并通过基站传递给各用户终端；

(3)根据步骤(2)中的发送预编码矩阵和接收预编码矩阵进行联合发送与接收。

在步骤(1)中，所述非理想信道按照如下方式建模：设系统中各基站的天线数为N_t，各用户终端的天线数为N_r，定义H_ij表示第i个小区的用户终端与第j个小区的基站之间的信道矩阵，将其建模为其中表示信道H_ij的估计值，E_ij表示信道的估计误差，并具有如下联合相关结构：