[发明专利]一种协作通信中基于历史轨迹的预编码方法和装置

说明书

本发明公开了一种协作通信中基于历史轨迹的预编码装置，包括：回程接口、预编码器、历史轨迹记录器，利用预编码器的历史轨迹对当前的错误构造值进行校正，这样就减小协作系统里非理想回程所带来的影响，减小信道间干扰和用户间干扰，实验结果说明该方法最大可以减小一半的信道间干扰和用户间干扰。本发明的装置可以通过历史轨迹来校正错误的预编码器，改进预编码器的准确性，从而降低不完整的信道状态信息(CSI)对预编码错误的影响，减小协作通信系统中因此导致的信道间干扰和用户间干扰。

技术领域

本发明涉及无线宽带通信技术领域，特别涉及一种协作通信中基于历史轨迹的预编码方法和装置

背景技术

无线宽带通信技术的高速发展对无线网络提出更高的容量需求，2000年至2010年间，无论是蜂窝网或近距离无线通信，其容量都增加了30-50倍；第五代移动通信(5G)的提出是为了满足相对于现在1000倍的通信容量需求的增长，行业广泛预测5G将在2020年部署。协作通信可以提高系统容量和分集性能、提高信号覆盖范围，从而提高蜂窝边缘用户的数据速率和蜂窝系统的整体性能。

典型的协作通信要求各个协作节点通过一条回程(Backhaul)来共享信道状态信息(CSI)，协作节点通过共享的CSI构造发送字符的预编码器，以减小协作系统中的信道间干扰和用户间干扰，构造预编码器的最典型方法是采用迫零波束成形法，理想的迫零波束成形预编码器可以将信道间干扰和用户间干扰减小为零。然而在实际系统中，由于回程具有带宽受限性和延时性，所以各个协作节点所获得的CSI是不完整的，使用不完整的CSI构造的预编码器会存在错误，从而产生信道间干扰和用户间干扰。

2013年NEC公司P.Rost在“IEEE Transactions on Wireless Communications”期刊发表题为“Robust and efficient multi-cell cooperation under imperfect CSIand limited backhaul”的文章，提出一种通过不对称分配上下行链路的方法，来减小因为不完整CSI导致协作系统中存在的蜂窝间干扰。该方法基于一个非对称的小蜂窝模型和Slepian-Wolf编码。所提出方法的主要思想是非对称地向通信系统的一对发送和接收组分配上行和下行链路。通过设置某个通信对在上行链路，而设置其相邻近的通信对在下行链路。与对称模型相比，该方法可以获得非常特殊的非对称信道间干扰(ICI)。基于非对称的ICI，协作多点系统可以更大可能地针对差分干扰模型，挖掘更多有用的信道属性，并且可以动态地适应不同蜂窝的流量需求。

2015年S.Lagen，A.Agustin和J.Vidal在“IEEE Transactions on WirelessCommunications”期刊发表题为“Decentralized Coordinated Precoding for Dense TDDSmall Cell Networks”的文章，针对基于TDD模式的协作小蜂窝系统提出一种分散预编码机制，虽然该机制也考虑了基站端具有不准确CSI的情况，但其只能适用于时分复用(TDD)系统和分散协作(所指的分散协作是指没有一个中心单元的协作系统，所有预编码计算在各个协作节点完成的协作系统)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，利用预编器的历史轨迹，对当前预编器进行校正，改进提高预编码器的准确性，进而减小协作通信系统中的用户间干扰和信道间干扰，提供一种协作通信中基于历史轨迹的预编码方法和装置。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种协作通信中基于历史轨迹的预编码方法，假设有M个协作节点和N个用户的协作通信系统，每个基站有L根天线，令