基于td-lte的电力通信系统多天线自适应传输方法

文档序号:8265215阅读:285来源:国知局
基于td-lte的电力通信系统多天线自适应传输方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自适应传输方法,具体涉及一种基于TD-LTE的电力通信系统多天线 自适应传输方法。
【背景技术】
[0002] 电力通信系统是智能电网建设的基础。智能电网的建设涵盖智能发电、智能输电、 智能变电、智能配电、智能用电及智能调度等多个环节,而通信信息技术是智能电网建设的 核心支撑平台。除传统的光纤通讯外,智能电网的建设也越来越依赖先进的无线通讯技术 的应用,智能输电环节中的输电线路状态监测系统的应用对无线通讯的实时性、可靠性和 通讯带宽也提出了更高的要求。目前比较热门的无线通信技术主要有3G无线通信技术、全 球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)和TD-LTE 技术。采用3G通讯最大的问题是带宽不足,仅可用于一般数据传输,无法支持高清视频流 畅传输。WiMX技术对定点通讯支持比较好,不太适合高速移动通讯场合,且可支持的终端 数量有限。TD-LTE技术带宽高,且支持移动通讯,可以实现专业语音集群、多媒体视频调度、 高清视频监控流畅传输及高速宽带数据传输,更能满足电力通信的性能需求。
[0003] 实际传播环境中,由于天线间距和周围散射体的局限,无线通信信道常常存在着 衰落相关性和直达径,在发送端未知信道状态信息的情况下,这些因素直接导致了多天线 无线通信系统信道容量的下降。自适应传输是克服实际传播环境中非理想因素的主要手 段。然而,由于无线信道的时变性、信道估计的时延以及频率的偏移,使得在发送端难以获 得完全的信道状态信息。针对该问题,现在急需一种传输方法,能以较低的复杂度获取较高 的信道容量和较稳定的性能。

【发明内容】

[0004] 本发明提供了基于TD-LTE的电力通信系统多天线自适应传输方法,利用变化速 度相对较慢的信道统计信息,能以较低的复杂度获取较高的信道容量和较稳定的性能。 [0005] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0006] 基于TD-LTE的电力通信系统多天线自适应传输方法,包括以下步骤,
[0007] 步骤一,在发送端,利用子载波i的信道估计结果,计算子载波i上信道的统计信 息,所述信道统计信息包括发送相关阵、接收相关阵、信道耦合矩阵和信噪比;
[0008] 子载波i的发送相关阵Rt, :
[0009]
【主权项】
1. 基于TD-LTE的电力通信系统多天线自适应传输方法,其特征在于:包括以下步骤, 步骤一,在发送端,利用子载波i的信道估计结果,计算子载波i上信道的统计信息,所 述信道统计信息包括发送相关阵、接收相关阵、信道耦合矩阵和信噪比; 子载波i的发送相关阵为:
其中,JJ. =ijl为发送端至接收端链路子载波i的信道矩阵,为子载波i的信 的酉矩阵,Ati为NtXNt的对角阵且对角元按降序排列,Nt为发射天线数; 子载波i的发送相关阵接收相关阵Ru为:
其中,I为N'队的酉矩阵,A^为N'队的对角阵且对角元按降序排列,Nd接收 天线数; 子载波i的信道耦合矩阵Qi为:
上标(?)""表示矩阵的 共轭运算,e代表Hadama乘积; 子载波i的信噪比L为:
^其中,Pi为子载波i的总发送功率,(jf为子载波i上的噪声方差; 步骤二,利用子载波i上信道的统计信息,计算子载波i的功率分配矩阵Ai; 步骤三,利用和A,对子载波i进行自适应传输,子载波i的数字基带发送信号
其中屯为子载波i的输入符号流。
2. 根据权利要求1所述的基于TD-LTE的电力通信系统多天线自适应传输方法,其特征 在于:计算子载波i的功率分配矩阵A,的过程为, A1)初始化; 令k= 1,
C(k)为无具体意义的中 间变量,,其中〇mXn表示一个维度为mXn、组成元素均为0的矩阵,
为第k次迭代的功 率分配矩阵; A2)若k>Nt,转至步骤A5,否则转至步骤A3 ; A3)利用下式计算C(k);
其中,M:(*)代表扩展积和式,对于一个MXN的矩阵A,其扩展积和式M:(A)为 £红⑷=Per([IMA]) =Per([INAT]),Per( ?)代表积和式算子,IM和Ij别标识M阶和 N阶单位矩阵; A4)若C(k) >C(卜1),则令k=k+1,
Ik 表示k阶单位矩阵,转至步骤A2);否则,跳转至步骤A5 ; A5)生成功率分配矩阵
【专利摘要】本发明公开了基于TD-LTE的电力通信系统多天线自适应传输方法,包括以下步骤,步骤一,在发送端,利用子载波i的信道估计结果,计算子载波i上信道的统计信息;步骤二,利用子载波i上信道的统计信息,计算子载波i的功率分配矩阵Λi;步骤三,利用Ut,i和Λi对子载波i进行自适应传输。本发明利用变化速度相对较慢的信道统计信息,能以较低的复杂度获取较高的信道容量和较稳定的性能。
【IPC分类】H04L5-00, H04L25-02
【公开号】CN104579612
【申请号】CN201510013927
【发明人】徐长福, 王小波, 周超, 何力波, 何勇
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院, 苏州奥奎拉电子科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月12日
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