、小区的发射信号向量X的值xW，xW=XbU+1;
[0056] (6-3-3)根据计算第O次迭代后所述模型的余向量Vt，Vt=VtI-ytWqtI;
[0057] (6-3-4)计算第CO次迭代过程中共辆基向量的调节系数0t:
，并根据 该系数计算第次迭代过程中的共辆基向量q"Qt=Vt+etQt1;
[0058] (6-3-5)根据所述迭代阔值V对迭代变量CO进行判断，若CO>V，则停止迭代，并 使X= "，进行步骤化-4)，若O<V，则进行步骤化-3-2)-化-3-5);
[0059] (7)对所述步骤（6)得到的得到中屯、小区的发射信号向量X进行归一化，使
，得到中屯、小区的各RAU上的天线最终发射的实际信号向量，实现大规模分布式天线 系统中抑制导频污染的多小区预编码。
【主权项】
1. 一种大规模分布式天线系统中抑制导频污染的多小区预编码方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 设在以要进行预编码的中心小区为中心的包括L个小区的大规模分布式天线系统 中，中心小区中的RAU数为M，每个RAU配备的天线数为N，中心小区中的用户数为K，中心小 区周围L-I个小区中的总用户数为R，每个用户配置一根天线；对大规模分布式天线系统中 的用户进行编号，中心小区的用户编号为1，2,…，K，中心小区周围L-I个小区中的用户编 号为K+l，K+2,…，K+R，则大规模分布式天线系统中u第个用户到中心小区的第m个RAU的 上行信道为其中Anm表示大规模分布式天线系统中第u个用户到 中心小区的第m个RAU的大尺度衰落，gnm表示大规模分布式天线系统中第u个用户到中心 小区的第m个RAU的小尺度信道，C代表复数域，1彡u彡K+R，1彡m彡M ;设大规模分布式 天线系统中第u个用户在信道估计阶段发射的导频序列为π"￡ CTxl，其中τ为导频序列的 长度，该长度大于大规模分布式天线系统中所有小区用户数的最大值，第u个用户在信道 估计阶段发射导频序列的功率为P u;各导频序列通过用户的天线发射，经过信道，在中心 小区的第m个RAU的N根天线得到RAU接收信号，记为其中，< 表 u个用户在信道估计阶段发射的导频序列的转置，Nni表示中心小区的第m个RAU的接收信 号中的加性高斯白噪声，NmGCv'矩阵Nni中的元素独立同分布于均值为0、方差为。 2的 循环复高斯分布，I (2) 计算所述中心小区的第m个RAU的N根天线接收到的信号Yni各列的协方差矩阵 Φη,其中I < m < M，表示第k个用户在信道估计阶段发射的 导频序列的共辄转置，I ^为τ阶单位矩阵； (3) 用共辄梯度法计算大规模分布式天线系统中第u个用户到中心小区的第m个RAU 的上行信道1^的估计值 (4) 计算上述中心小区的第m个RAU的上行信道h]nilk的估计误差的协方差矩阵C其中，1彡u彡K+R，l彡m彡Μ，Ιν*Ν阶单位矩阵， 表示第k个用户在信道估计阶段发射的导频序列的共辄转置； (5) 构造大规模分布式天线系统中第u个用户到中心小区的所有M个RAU的信道向量hu的估计值 其中，1彡u彡K+R，p表示步骤（3)中获得的大规 Mll 模分布式天线系统中第u个用户到中心小区的第m个RAU的上行信道Ilnm的估计值?ι_的转 置，1彡m彡M ; (6) 构造大规模分布式天线系统中所有K+R个用户到中心小区的所有M个RAU的 信道矩阵Η。的估计值?^，>计算Η。的估计误差的协方差矩阵C。，中心小区的所有K个用户到中心小区的所有M个RAU 的信道矩阵H的估计值为@ I其中β为:的前K列，(7) 用共辄梯度法计算中心小区的所有K个用户的数据向量s经过多小区预编码后得 到的中心小区的发射信号向量X ; (8) 对上述步骤（7)得到的得到中心小区的发射信号向量X进行归一化，使得 到中心小区的各RAU上的天线最终发射的实际信号向量，实现大规模分布式天线系统中抑 制导频污染的多小区预编码。2. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（3)具体步骤如下： (3-1)计算大规模分布式天线系统中第u个用户使用的导频序列π。的共辄经过所述 Oni的逆矩阵滤波得到的向量f?，其中 < 表示Jiu的共辄，Φ〕,1是Oni的逆矩阵； (3-2)建立一个所述滤波过程的等效线性方程组模型采用共辄梯度法，求 解等效线性方程组模型，得到大规模分布式天线系统中第u个用户使用的导频序列的共辄 <经过Φ8/滤波的向量仁； (3-3)根据上述步骤（3-2)得到的向量计算大规模分布式天线系统中第u个用户到中 心小区的第m个RAU的上行信道Iiniu的估计值其中，1彡u彡K+R， I ^ m ^ M03. 如权利要求2所述方法，其特征在于，所述步骤（3-2)具体步骤如下： (3-2-1)初始化：设置迭代次数阈值P，设向量U的初始值为=、则上述模型.的初始余向量为r。，初始化共辄基向量为p〇，p。= r。，设置迭代变量t = 〇 ； (3-2-2)更新迭代变量使t = t+Ι，计算第t次迭代过程中共辄基向量系数at，其中Pf1表示共辄基向量Ptl的共辄转置，并根据该系数a t，计算第t次迭 代过程中的向量^的值(3-2-3)根据?=计算第t次迭代后上述模型的余向量rt，rt= r t fa tC>mpt 1; (3-2-4)计算第t次迭代过程中共辄基向量的调节系数β t，并根据该系数 计算第t+Ι次迭代过程中的共辄基向量pt，pt= r t+0 tpt 1; (3-2-5)根据上述迭代阈值P对迭代变量t进行判断，若t多P，则停止迭代，并使 = Cil」，进行步骤（3_3)，若 t < P，则进行步骤（3_2_2) _ (3_2_5) 〇4. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（7)具体过程如下： (7-1)利用步骤（6)中得到的大规模分布式天线系统中心小区所有K个用户到中心小 区的所有M个RAU的信道矩阵H的估计值?计算s经过H匹配滤波后的向量z，z = As : (7-2)计算中心小区的多小区最小均方误差均衡矩阵W，其 中表示的共辄转置，Imn表示MN阶单位矩阵； (7-3)建立一个大规模分布式天线系统中心小区进行多小区最小均方误差预编码的等 效线性方程组模型z = Wx，采用共辄梯度法，求解该等效线性方程组模型，得到中心小区的 发射信号向量X。5. 如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤（7-3)具体步骤如下： (7-3-1)初始化：设置迭代次数阈值V，设中心小区的发射信号向量X的初始值为Xw， 则上述模型z = Wx的初始余向量为v。，v。= z，初始化共辄基向量为q。，q。= r。，设置迭代 变量ω = 〇 ; (7-3-2)更新迭代变量使ω = ω+l，计算第ω次迭代过程中共辄基向量系数μ t，其中<1匕表示共辄基向量qt i的共辄转置，并根据该系数μ t，计算第ω次迭 代过程中的中心小区的发射信号向量X的值x(t)，x(t)= X (t1; (7-3-3)根据x(t)计算第ω次迭代后上述模型的余向量ν t，Vt= ν t f μ tWqt 1; (7-3-4)计算第ω次迭代过程中共辄基向量的调节系数Θ t，·并根据该系数计算第ω+1次迭代过程中的共辄基向量qt，qt= V t+β tqt 1; (7-3-5)根据上述迭代阈值V对迭代变量ω进行判断，若ω多V，则停止迭代，并使x = x(tl)，进彳丁步骤（7-4)，若 ω <V，则进彳丁步骤（7-3-2)-(7-3-5)。
【专利摘要】本发明涉及大规模分布天线系统中抑制导频污染的多小区预编码方法，属于无线通信技术领域。该方法根据中心小区RAU的天线接收到的信号，计算用户到中心小区的RAU的上行信道的估计值；计算中心小区RAU的上行信道的估计误差的协方差矩阵；构造用户到中心小区的所有RAU的信道向量的估计值；构造所有用户到中心小区的所有RAU的信道矩阵的估计值；计算中心小区的所有用户的数据向量经过多小区预编码后得到的中心小区的发射信号向量；并进行归一化，得到中心小区的各RAU上的天线最终发射的实际信号向量。本方法能够有效抑制导频污染对下行预编码性能的影响，提升系统吞吐量；且能大大减少预编码的计算复杂度。
【IPC分类】H04L25/02, H04B7/04
【公开号】CN105429688
【申请号】CN201510794800
【发明人】粟欣, 曾捷, 肖驰洋, 王京, 许希斌, 赵明, 肖立民
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月18日