[发明专利]一种超大规模MIMO中包含球面波特征的传输方法

权利要求书

1.一种超大规模MIMO中包含球面波特征的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

在三维空间中构建超大规模MIMO多用户系统；

获取统计信道状态信息，并利用统计信道状态信息，结合Mullen不等式，推导信号泄露噪声比下界，确定出第k个用户的信号泄露噪声比为：

其中，H为信道矩阵，K_k为第k个用户的莱斯因子，I_M为M介单位矩阵，h_k为第k个用户的信道，为第k个用户的发射方向，ρ_k为信噪比；

以信号泄露噪声比最大为准则，确定出包含球面波建模的最优发射方向，如下：

其中，

同时要求：

其中，

其中，λ为电磁波波长，M为天线数目，为第k个用户与天线阵列的仰角，θ_k为第k个用户与所建直角坐标系正X轴的方位角，h为基站的高度，d为相邻天线间的间距，为第j个用户与天线阵列的仰角，θ_j为第j个用户与所建直角坐标系正X轴的方位角(j≠k)；

基于所述超大规模MIMO多用户系统，确定出基于贪婪思想的低复杂度用户调度策略，如下：

当n＝1时，计算每个用户的传输速率，确定出传输速率最大的用户，将其加入选择用户集合Φ_tmp中，并从原用户集合U＝[1，2，…，K]中删除，其中，n表示选择的第几个用户，K表示用户个数；

当n＝2时，将原用户集合U中的每个元素分别加入当前的选择用户集合φ_tmp中，计算每个选择用户集合的传输速率，保留传输速率最大的选择用户集合φ_tmp，并从原用户集合U中删除选择用户集合中的元素；

若n≤N_u，重复当n＝2时的步骤，否则，输出当前的选择用户集合φ_tmp，其中，N_u表示选择用户数。

2.根据权利要求1所述的一种超大规模MIMO中包含球面波特征的传输方法，其特征在于，所述超大规模MIMO多用户系统的传输速率为：

其中，C_sum表示传输速率；h_k表示第k个用户的信道；w_k表示第k个用户的发射方向；W_j表示第j个用户的发射方向；ρ表示平均信噪比。

3.根据权利要求2所述的一种超大规模MIMO中包含球面波特征的传输方法，其特征在于，所述用户集合需满足：