[发明专利]多小区协作传输方法

权利要求书

1.一种多小区协作传输方法，其包括以下步骤：

a)在一个包含M个基站的多小区协作传输系统中，M个基站首先将本基站覆盖范围内用户下行链路的信道状态信息发送至高速中枢链路，以便其它基站共享；

b)得到所有用户的所述信道状态信息后，根据预定的预处理传输方案，确定每个用户所进行预处理操作的矩阵，得到预处理矩阵；

c)根据所有用户的预处理矩阵，并结合所使用的功率分配方法，确定功率分配矩阵；

其特征在于：

所述步骤b)中得到一用户k预处理矩阵的方法包括获取该用户的信道信息矩阵H_k的步骤和获取所有基站至所有用户的信道信息矩阵H的步骤，进而从矩阵H中去除矩阵H_k而得到矩阵对矩阵进行块对角化得其零空间矩阵T_k的步骤；然后取矩阵H_kT_k的最小均方差得到矩阵Ф_k的步骤；以及得到第k个用户的预处理矩阵为G_k＝T_kФ_k的步骤；

所述功率分配方法包括对第k个用户的信道信息矩阵H_k和预处理矩阵G_k进行先期预处理以带入最优化问题求解的步骤；通过最优化问题的求解得出功率分配矩阵P_k的关联矩阵的步骤；以及建立立功率分配矩阵P_k与其关联矩阵之间的联系以确定确定功率分配矩阵P_k形式的步骤。

2.根据权利要求1所述的多小区协作传输方法，其特征在于：所述先期预处理包括对第k个用户的信道状态信息矩阵H_k表示成满秩矩阵W_k和由正交行向量构成的矩阵Q的乘积，即得到H_k＝W_kQ的步骤；以及将第k个用户的预处理矩阵G_k表示成矩阵Q^H和满秩矩阵L_k的乘积，即得到G_k＝Q^HL_k的步骤。

3.根据权利要求2所述的多小区协作传输方法，其特征在于：得出功率分配矩阵P_k的关联矩阵的方法如下：

使用矩阵代替矩阵P_k，代入最优化问题的表达式中，其中最优化问题表示为

maxP‾kΣk=1Klog|I+1σ2WkLkP‾kLkHWkH|]]>

s.t.maxq(Σk=1KQHLkP‾kLkHQ)q,q≤pmax,q=1,2,L.nT]]>

P‾kf‾0,k=1,2,L,K;]]>

对于第k个用户，根据最优化问题的表达式，建立拉格朗日函数：

L(P‾k)=Σk=1Klog|I+1σ2WkLkP‾kLkHWkH|-tr(Θ(Σk=1KQHLkP‾kLkHQ-pmaxI));]]>

对求偏导，得到的表达形式为：

P‾k=Lk-1ΓLk-H-σLk-1Wk-1Wk-HLk-H;]]>其中，Γ＝(QΘQ^H)^-1；

将带入拉格朗日函数中，并对Θ求偏导，得到Γ的表达形式为：

Γ=σ2KΣk=1KWk-1Wk-H+pmaxKI;]]>

将Γ的表达式带入中，得到的表达式为

P‾k=Lk-1(σ2KΣk=1KWk-1Wk-H+pmaxKI)Lk-H-σLk-1Wk-1Wk-HLk-H]]>

其中σ为最小均方差。