[发明专利]一种多天线蜂窝网络的联合预编码与功率控制方法

摘要

一种多天线蜂窝网络的联合预编码与功率控制方法，属于无线移动通信的多天线传输领域，适用于多输入单输出蜂窝网络，解决现有调度方法边缘小区用户得不到良好调度，传输效率低的问题，同时解决性能、公平性及复杂度的关系。本发明包括初始化步骤、协作用户调度步骤、非协作用户调度步骤和传输步骤。本发明采取了多点协作传输技术和信道相关性调度算法，并对发送信号预编码处理，较好的兼顾了系统性能及复杂度，有效抑制了小区间干扰，提高了小区边缘用户性能，可以在复杂度较低且兼顾边缘小区用户传输速率的前提下获得较高的系统容量。

主权项

一种多天线蜂窝网络的联合预编码与功率控制方法，用于协作簇内N个基站协作传输，N为正整数，包括：一.初始化步骤：协作簇内的各基站确定有接入请求的用户，则根据该用户在协作簇的地理位置，将其分入协作用户集或自身非协作用户集；同时分别设定协作用户集用户上限值和自身非协作用户集用户上限值；二.协作用户调度步骤：对各基站，包括下述子步骤：2.1协作用户集初始化：将N个基站的协作用户集分为已选协用户集和待选协用户集，令已选协用户集初始值为空；2.2获取调度信息：判断已选协用户集是否为空，是则将待选协用户集中的各用户的信道矢量hk的F范数‖hk‖作为‖gk‖，并将‖gk‖作为调度信息；否则计算待选协用户集中各待选用户的信道矢量在已选协用户集中所有已选用户信道矢量所构成子空间的正交空间上的投影gk，并将‖gk‖作为调度信息，‖gk‖为gk的F范数，k为正整数，是待选协用户集中用户的序号；2.3更新已选协用户集：基站从待选协用户集中，选择对应‖gk‖最大的用户i，将用户i加入已选协用户集；2.4更新待选协用户集：基站对待选协用户集中各待选用户k，计算其信道矢量hk和gi形成的夹角的余弦值δk，判断是否δk＞α，是则删除对应用户k，否则保留对应用户k；0＜α＜1，删除门限α越大，则保留的用户越少，由迫零信道转置所带来的损耗会导致有效信道增益的减小，删除门限α越小，则保留的用户越多，多用户分集增益会减小；2.5判断已选协用户集中用户的个数是否达到协作用户集用户上限值或者待选协用户集是否为空；是则获得最终协作用户已选协用户集，否则转子步骤2.2；三.非协作用户调度步骤：包括下述子步骤：3.1基站初始化：置基站序号b＝1；3.2基站用户集初始化：将序号为b的基站自身非协作用户集分为已选用户集和待选用户集，令已选用户集初始值为空；3.3获取调度信息：判断已选用户集是否为空，是则将待选用户集中的各用户的信道矢量hb，k的F范数‖hb，k‖作为‖gb，k‖，并将‖gb，k‖作为调度信息；否则计算待选用户集中各待选用户的信道矢量在已选用户集中所有已选用户信道矢量所构成子空间的正交空间上的投影gb，k’并将‖gb，k‖作为调度信息，‖gb，k‖为gb，k的F范数，k为正整数，是待选用户集中用户的序号；3.4更新已选用户集：基站从待选用户集中，选择对应‖gb，k‖最大的用户j，将用户j加入已选用户集；3.5更新待选用户集：基站对待选用户集中各待选用户k，计算其信道矢量hb，k和gb，j形成的夹角的余弦值δb，k’判断是否δb，k＞α，是则删除对应用户k，否则保留对应用户k；0＜α＜1，删除门限α越大，则保留的用户越少，由迫零信道转置所带来的损耗会导致有效信道增益的减小，删除门限α越小，则保留的用户越多，多用户分集增益会减小；3.6判断已选用户集中用户的个数是否达到非协作用户集用户上限值或者待选用户集是否为空；是则获得基站b的自身非协作用户最终已选用户集，b＝b+1，转子步骤3.7；否则转子步骤3.3；3.7判断是否b≤N，是则转子步骤3.2；否则得到基站1～N的最终非协作用户已选用户集；四.传输步骤：分别对最终非协作用户已选用户集和最终协作用户已选协用户集中的用户，设计迫零波束成型矢量和功率分配参数，进行数据传输。