[发明专利]一种MISO干扰广播系统中基于功率分配的自适应反馈方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种多小区MISO干扰广播信道系统中基于功率分配的联合自适应有限反馈方法，涉及无线通信的多输入单输出（MISO）技术领域。

背景技术

有限比特反馈是下行多用户MIMO系统中解决用户端反馈信道信息的关键技术。如何有效的减少用户反馈开销，同时保证系统容量是当前空分多址系统中的一个主要研究热点。

在传统的下行多用户MIMO系统中，每个用户的反馈比特数是固定的。一般认为提高反馈比特数能够使反馈的信道信息更为精确，从而提高用户速率，但是当系统内某些用户信道相对较差时，提高反馈比特数对于该用户的速率提升并不明显。因此采用固定的反馈比特数必然造成系统开销一定程度的浪费。

在多小区多用户MISO干扰广播系统中，多用户间的干扰和小区间的干扰严重的影响了系统的吞吐量的性能。因此如何有效的消除这两种干扰是一个主要的研究热点。

在Namyoon Lee的文章“Two-cell MISO interfering broadcast channel with limited feedback:adaptive feedback strategy and multiplexing gains”(参见“IEEE International Conference on Communication,Page(s):1-5,June2011.”)中，首先推导了由于量化误差而导致的速率损耗，提出了一种协作迫零波束成形技术，定义的系统吞吐量的损耗与信道量化误差的关系。提出的反馈比特方案是为了减小量化误差而引起的性能衰减。而在Niha Jindal的文章“Antenna Combining for the MIMO Downlink Channel”（参见“Wireless Communications,IEEE Transactions on Volume7,Issue10,October2008Page(s):3834–3844.”）中，则研究了当系统码本随机产生时（RVQ），反馈比特数与CDI反馈误差之间的关系，并提出了一种scaling feedback方案，该方案在基站与用户端天线数相差较大时会造成较大的反馈开销，而且用户无法根据所处的系统特性自适应调整反馈比特值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提出了一种在MISO干扰广播系统中基于功率分配的联合自适应有限反馈思想，给出了一种低复杂度的功率分配方案，分析了由于量化误差而引起的速率损耗，在此基础上提出了一种自适应功率以及反馈比特的联合分配方案。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种MISO干扰广播系统中基于功率分配的自适应反馈方法，具体步骤如下：

步骤一：在MISO干扰广播系统中设置初始参数，包括系统码本、反馈比特数、各用户服务信道和干扰信道的反馈比特数的优化问题闭式解；所述MISO干扰广播系统中，基站的发射天线数为M，用户为单天线，基站的总发射功率为P，基站和用户具有相同的码本其中B是最大反馈比特数，各码本内的码字为1×M型矩阵，基站之间采用不同的码本；

步骤二：用户端进行信道估计，得到信道状态信息；用户端获得主基站的信道状态信息为h_k,i,k表示的是用户的序号，i表示的是服务用户k的主基站，干扰基站的信道状态信息为表示的是服务用户k的干扰基站，所述h_k,i和为M×1矩阵；用户分别向主基站和干扰基站反馈信道方向信息和信道质量信息；

步骤三：用户接入MISO干扰广播系统后根据自身的信道增益和信道状态信息，自适应的分配功率和选择反馈比特数B_k，

主基站对用户k的发射功率

干扰基站对用户k的发射功率

其中，||h_k,i||和分别表示的是系统服务信道的平均增益和干扰信道的平均增益；

步骤四：用户按照码字匹配准则，在系统码本的前个码字中搜索最匹配的码字，并将码字序号反馈给基站；

用户的服务信道方向信息为