[发明专利]一种低复杂度的天线选择方法

说明书

本发明涉及移动通信技术领域，尤指一种低复杂度的天线选择方法。本发明仅仅需要遍历接收端天线的选择组合，即进行次的遍历搜索，大大减少了搜索次数，同时提高了搜索速度，在接收端天线数与接收端的射频通道数相差不大的情况下，整个系统搜索的复杂度大大降低。而且本发明中天线选择的准则基于获取尽可能大的无线信道的信道增益，因此，选择后的天线组合能获取较好的信道增益，从而保证无线通信系统传输的可靠性。此外，本发明根据无线信道的信道矩阵自适应地选择较优的天线选择组合，能获取较大的系统容量。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤指一种低复杂度的天线选择方法。

背景技术

如今在移动通信领域中，以频率的高效利用、通信品质高的多天线发送多天线接收的MIMO通信系统已经广泛应用。现有技术中，实际的物理天线与射频通道相连，由于成本的原因，一般射频通道的数量要少于或等于实际的物理天线数量。而对于射频通道少于物理天线数量的场景，需要设计天线选择的方案来完成射频通道到实际天线的映射。现有技术中通过增加物理天线数量来获取更优的性能，然而由于射频通道模块的成本较高，且受限于通信系统的标准约束，当物理天线数量较多时，射频通道数量无法与物理天线一一对应，且会少于物理天线数量。因此当物理天线数较多时，射频模块里会增加天线选择模块，将射频通道和物理天线映射起来。

解决办法就是在发射端和接收端采用天线选择，根据信道信息，利用部分天线来达到最优的性能。当发送端的物理天线数为N_t，接收端的物理天线数为N_r，无线信道的信道矩阵表示为天线选择模块需要在发送端从物理天线数N_t选出射频通道数N_pt，在接收端从物理天线数N_r选出射频通道数N_pr。现有两种技术方案，一种是对所有可能的选择进行遍历，需要通过遍历所有组合，并发送数据，试出最优性能的天线组合，浪费系统的资源，且由于无线信道的时变性，不一定能保证试出的最优性能的天线选择方案能持续最优；此外，需要进行次遍历搜索，当N_r与N_pr、N_t与N_pt差距较大时，搜索的次数会变得很大，方案实现的复杂度高。另一种较为低复杂度的天线选择方案为随机选择，直接从N_r中选出N_pr和从N_t中选出N_pt，该方案的实现简单，但是不能保证系统的性能，无法保证无线通信系统传输的可靠性。

专利申请号为200510090890.0的专利文件中描述了一种阵列天线选择的方法，采用几何投影的分层天线选择方法，避免了大量的行列式计算和对所有可能的天线组合进行全局搜索，但是还是不能保证系统的性能。而专利申请号为201611148927.5的专利文件中描述了一种分布式MIMO系统的端口和天线选择方法，不直接进行天线选择，而是先选择端口，然后再从所选端口中进行天线选择，缩小了天线选择的范围，但是方案的实现复杂度还是比较高。因此，MIMO系统面临的最主要问题是如何降低系统的复杂度和保证系统传输的可靠性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种低复杂度的天线选择方法，系统的搜索复杂度比较低，而且能够实时根据无线信道的变化，自适应的选择较优的天线组合，保证传输的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低复杂度的天线选择方法，所述方法包括以下步骤：

a.发送端天线和接收端天线获取完整的信道信息，得到无线信道矩阵H；

b.接收端天线数进行遍历搜索，并对接收端天线的每次遍历进行加权，得到加权矩阵；

c.从加权矩阵中的每一行中取出接收端射频通道数需要的最大若干个元素，组成新的加权矩阵；

d.对新的加权矩阵中每一行进行累加，选出矩阵中最大的元素，

e.得到最优接收天线组合和最优发射天线组合。