[发明专利]一种结合水声信道时间相关性的信道反馈方法在审

专利信息
申请号: 201910643411.5 申请日: 2019-07-17
公开(公告)号: CN110492983A 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 马璐;刘磊;乔钢 申请(专利权)人: 哈尔滨工程大学
主分类号: H04L5/00 分类号: H04L5/00;H04L27/26;H04W72/04;H04W72/08;H04W74/08;H04B7/06
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** 国省代码: 黑龙;23
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摘要:
搜索关键词: 信道状态信息 时变水声信道 反馈 马尔可夫模型 时间相关性 计算测试 时变信道 水声信道 握手过程 信道反馈 影响因子 指令消息 资源分配 计算量 子节点 子载波 高斯 水声 一阶 过时
【权利要求书】:

1.一种结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是:

第一步:获取过时的信道状态信息;

第二步:计算水声信道时间相关性;

第三步:结合信道时间相关性,计算用于反馈的信道状态信息;

第四步:根据反馈的信道状态信息进行资源分配。

2.根据权利要求1所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述的获取过时的信道状态信息是:每次完整的握手过程都通过RTS信号获得一个信道状态信息,其中每个通过RTS信号获得的信道状态信息都作为过时的瞬时信道状态信息。

3.根据权利要求2所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述的每次完整的握手过程具体包括:

主节点广播一个测试信号Test和一个请求发送数据指令消息RTS,每个数据节点根据接收到的RTS来估计信道;

每个子节点依据事先确定好的时序回复主节点一个准备发送指消息令CTS,其中估计到的信道状态信息CSI嵌入CTS被反馈回去,主节点根据收集到的所有节点的CSI,进行载波-功率-比特调制联合优化;

主节点广播最优分配方案和数据包,分配方案是嵌入数据包前面的一个声明消息ANC,每个节点接收到ANC后,物理层依据最优方案解调本节点的数据。

4.根据权利要求3所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是在主节点广播一个测试信号Test和一个请求发送数据指令消息RTS中,Test信号和RTS信号相隔3秒。

5.根据权利要求2所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述的计算水声信道时间相关性是:通过计算测试信号Test信号和数据指令消息RTS信号估计的信道状态信息的相关性作为时变信道相关性,时变信道相关性作为判断信道时变快慢的依据。

6.根据权利要求5所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述所述的时变信道相关性表示为:

以时间序列n3为参考,在时间序列n1与n2间的信道相关性ρ[k;pn;ni,nj]在第k个子载波上的值为:

其中代表第k个子载波在时间序列ni上的增益向量,E(.)代表期望计算,var(.)代表方差计算。

7.根据权利要求1至6任何一项所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述所述的计算用于反馈的信道状态信息具体包括:

将信道相关性作为一个影响因子考虑进反馈CSI中,采用一阶高斯-马尔可夫模型描述时间的演化:

其中,Hu,k为节点u的第k个子载波在传输时刻的信道频域响应,为节点u的第k个子载波在信道估计时刻的信道频域相应,ρu,k为节点u的第k个子载波的时间相关性,X为均值为0、方差为1的复高斯随机变量;

Eu为节点u的信道估计误差,其均值为0、方差为不考虑多普勒频移对信道估计的影响,用梳状正交导频信号对信道进行估计,其方差为:

其中,Nr,u为在一个子帧内节点u导频信号占用的OFDM符号的个数,γu为节点u导频信号的信噪比。

8.根据权利要求1至6任何一项所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述所述的根据反馈的信道状态信息进行资源分配是:将节点u的第k个子载波在传输时刻的信道频域响应Hu,k嵌入准备发送指消息令CTS消息中反馈给主节点,主节点根据收集到的所有节点的估计到的信道状态信息CSI,进行最优资源分配。

9.根据权利要求7所述的结合水声信道时间相关性的信道反馈方法,其特征是所述所述的根据反馈的信道状态信息进行资源分配是:将节点u的第k个子载波在传输时刻的信道频域响应Hu,k嵌入准备发送指消息令CTS消息中反馈给主节点,主节点根据收集到的所有节点的估计到的信道状态信息CSI,进行最优资源分配。

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