[发明专利]改善Massive MIMO系统检测能力的方法和系统

权利要求书

1.一种改善Massive MIMO系统检测能力的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1，构建Massive MIMO系统模型；

步骤S1构建Massive MIMO系统模型具体包括以下步骤：

S101，初始化处理，设置Massive MIMO系统的上行链路和下行链路的相关参数；

S102，判断Massive MIMO系统是否采用中继节点；

根据用户需求或者系统参数来判断是否采用中继节点，输入用户和目的地基站的相关数据，判断用户到目的地基站是否存在直接链路，若存在，则不采用中继节点，若不存在直接链路，则采用中继节点；若采用中继节点，判断设定Massive MIMO系统的保密容量是否达到设定阈值，若是，则建立由用户、基站、中继和非用户设备构成的Massive MIMO协作通信系统模型，基站和中继在数据传输过程中向非用户设备发送干扰信号，利用量子白蚁群优化方法解决多中继选择与时隙资源配置的混合优化问题；

若设定Massive MIMO系统的保密容量低于设定阈值，则建立由用户、基站、中继构成的Massive MIMO协作通信系统模型；

S103，设置Massive MIMO系统的上行链路和下行链路中用户接入方式；

在上行链路和下行链路的发送端若为正交多址接入，则用户数据互相正交，用户之间的干扰较小，若为非正交多址接入，用户数据互相之间不正交，互相之间存在较大干扰，发送端正交与否对接收端的检测技术要求较高；预先建立用户接入方式的多个模型，包括上行多用户非正交接入-线性检测和串行干扰消除接收模型，即上行链路的发送端为多用户非正交接入模型，接收端为线性检测和串行干扰消除接收相结合的算法；下行多用户非正交接入-线性检测和串行干扰消除接收模型，即下行链路的发送端为多用户非正交接入模型，接收端为线性检测和串行干扰消除接收相结合的算法，在发射端叠加编码后引入扩展序列；上行多用户正交接入-线性检测/非线性检测接收模型，即上行链路的发送端为多用户正交接入模型，接收端为线性检测/非线性检测接收算法；

在设置Massive MIMO系统的上行链路和下行链路中用户接入方式时，输入上行链路或下行链路，发送端正交与否，接收端检测算法中的一个或多个，从而选择用户接入方式的某个模型；

S104，分别建立Massive MIMO系统上行链路和下行链路的系统模型；

S2，降低Massive MIMO信号检测的上行链路的计算复杂度，并从多方面对算法进行优化；

其中，降低Massive MIMO信号检测的上行链路的计算复杂度具体指的是采用混合迭代检测模式或分解矩阵模式或分解矩阵后混合迭代检测模式来估计发送信号；从多方面对算法进行优化具体指的是根据混合迭代检测模式或分解矩阵模式或分解矩阵后混合迭代检测模式涉及的优化因素对算法进行优化，优化因素包括松弛参数、信道估计、初始解矢量、有效噪声方差；

S3，在Massive MIMO系统的下行链路中基于MMSE软干扰消除信号检测算法以提高信号检测性能。

2.根据权利要求1所述的改善Massive MIMO系统检测能力的方法，其特征在于，若Massive MIMO系统为多用户MIMO中继系统，信号传输包括AF传输方式、DF传输方式和自适应传输方式。

3.根据权利要求1所述的改善Massive MIMO系统检测能力的方法，其特征在于，步骤S2中混合迭代检测模式具体指的是采用改进后的混合迭代检测算法进行信号检测，改进后的混合迭代检测算法包括基于最速降低算法与高斯-赛得尔迭代算法改进的混合迭代SDGS检测算法以及基于自适应雅克比迭代算法和共轭梯度算法改进的混合迭代CGDJ检测算法；

步骤S2中分解矩阵模式具体指的是采用对自动滤波分布矩阵进行分解或将MMSE滤波矩阵进行分块构造子矩阵，采用梯度算法为迭代算法提供搜索方向，得到混合迭代过程；引入松弛因子对混合迭代过程进行加速收敛；采用切比雪夫加速迭代方法或改进的雅可比迭代法计算得到发送传输数据信号的预计数值。