本发明涉及通信领域,尤其涉及一种下行空分多址实现方法。
背景技术
在时分双工的系统中,由于上下行信道具有互易性,因此无需csi(channelstateinformation,信道状态信息)的反馈即可以估计出下行的信道,据此可以实现sdma(spacedivisionmultipleaccess,空分多址),从而提升吞吐量。当前系统当信道质量较好的时候,基站会将小区内的用户进行匹配,对匹配的用户做sdma以提升吞吐量。
虽然采用sdma技术可以提升系统容量,但同时也额外引入了用户间的干扰。现有的下行sdma实现方法难以应对信道的突发变化,如果信道状态变化较快,信道矩阵不稳定,则容易造成干扰抑制效果变差,系统性能下降。
技术实现要素:
本发明提出一种下行空分多址实现方法,该方法包括以下步骤:
a,通过svd分解算法判定各用户的稳定性;
b,对于已判为稳定的用户,根据用户间的空间相关性大小进行用户配对;
c,计算已配对用户的下行发送权值。
优选的,所述步骤a具体为:用户上行接入后,对该用户连续多帧的上行信道估计求svd分解,根据最大奇异值的功率占比来判断该用户的稳定性。
优选的,所述步骤b具体为:计算一个已判为稳定的用户与另一个已判为稳定的用户的上行权值的空间相关性,如果该两用户的空间相关性小于一个阈值,则进行用户配对。
优选的,所述步骤c具体为:对于每个已配对用户,提取出占总功率95%以上的奇异值中的最多前三个所对应的特征向量的核空间,再将已配对用户的最大奇异值投影到与之配对的用户的所述核空间上,作为与之配对的用户的下行发送权值。
本发明提供的方法包括对小区内的用户进行匹配以及计算下行sdma发送权值,可以提高下行sdma的稳定性及干扰抑制效果,从而提升系统性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例将详细描述下行空分多址的实现过程,其流程如下:
步骤1,判定用户稳定性
用户接入基站后,基站通过svd分解算法,判断用户是否稳定,若用户信道判断为稳定,则将用户加入稳定性列表中。
假设h=[h1,h2,…hk]n×k为某用户在一个子载波上连续k帧的上行信道估计的集合。对h做svd分解,有:
h=udvh
令u=[u1,u2,…un],v=[v1,v2,…vk],
上式可以改写为:
由上式可以发现,每一帧的信道向量都可以用酉矩阵u各列的线性组合来表示,令vij表示向量vj的第i个元素,则有:
可以发现,若酉矩阵的第j列uj对应的奇异值
步骤2,判定用户相关性
对于已判断为稳定的用户,判断它们的空间相关性大小,如果满足相关性匹配条件,则将其配对。
假设用户1与用户2在一个子载波上连续k帧的信道向量矩阵分别h1与h2,它们的奇异值分解分别为
d1=[d11,d12],d1=d1/norm(d1)
d2=[d21,d22],d2=d2/norm(d2)
则两用户在该子载波上的相关值计算的方法为:
其中|·|表示对矩阵中的每一个元素求幅度。
在每一个子载波组内,选取两用户的第一对在频域上重合的子信道来进行用户匹配的判断,若没有重合的子信道,则选取频域上最接近的子信道进行匹配计算。对于每一个子载波,计算一个相关值,若80%的相关值都小于某一阈值,则判断可以对两用户进行匹配。该步骤可以确保做sdma的两用户之间的信道相关性较低,从而降低了用户之间的干扰,提高了接收信号质量。
步骤3,计算下行发送权值
假设用户1和用户2互为配对用户。用户1在一个子载波上连续k帧的上行信道估计的集合为h=[h1,h2,…hk]n×k,其svd分解为
对于每个用户,若
计算两用户的下行发送权值分别为:
该步骤在计算下行sdma权值的时候,由于可以零陷多个空间维度,因此可以提高sdma计算的稳定性。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。