[发明专利]改进的分布式MIMO系统天线选择递减算法

说明书

本发明提供了移动通信领域内的一种改进的分布式MIMO系统的天线选择递减算法，系统表示为（M，N，L）信道，M为移动终端的数量，N为分布在不同位置基站的端口数量，L为天线数量，包括两个步骤，首先在所有天线端口里逐次删掉对系统容量贡献最小的端口，当剩余端口数目为时为止，剩余端口为所选天线端口，然后在选择的端口内中利用简化参数逐次删掉对容量贡献最小的天线，当剩余天线数目为所需选择天线数目时为止，最后剩余的天线即为所选天线，本发明选择容量性能仅次于最优算法的递减算法，并对其进行改进，在保证系统容量的同时降低系统复杂度。

技术领域

本发明涉及一种天线选择算法，具体的说是一种改进的分布式MIMO系统天线选择递减算法，属于移动通信技术领域。

背景技术

MIMO(多输入多输出)系统，是在链路收发两端均安装多根天线同时传输信息，相当于在空间里增加了传输通道，而且多根发射天线可以同时发射信号，各信号是在统一频带传送，不会占用更多宽带，这样大大提高了频谱利用率，系统容量可以成倍增长，从传统的SISO系统到MIMO系统的不断发展，不仅使通信系统的空间资源得到极大扩充，还对当前十分紧张的频谱资源有着重要的现实意义。MIMO技术实现了信号收发的空间复用，大幅提高了系统传输速率，对提高系统容量和信道可靠性都发挥了关键的作用，具有突出的性能优势。从结构方面来看，MIMO系统仍然属于传统集中式天线，而在它的收发两端之间，不同信道的大尺度衰落相关性是非常强的，这会很大程度上限制MIMO系统的信道容量，这对整个系统性能的提升来讲是非常不利的。而分布式天线的天线端口设置在不同位置，这样可以对小区实现无缝覆盖，消除通信死角，缩短信号传输距离，避免了由大尺度衰落引起的路径损耗，从而有效提高了网络质量。分布式MIMO系统结合了二者的特点，充分发挥了两种不同系统的优势，既提高小区覆盖率，缩短信号接入距离，还能成倍提高系统容量，有效缓解资源频率紧张、传输速率有限问题。此外，系统结构减小了信号发射功率，进而降低对人体的辐射，并且天线链路更加独立，降低了天线之间的空间相关性，还能进一步提高系统容量。

MIMO系统在现实的应用中，由于硬件的高昂开销和信道中的空时编码算法复杂度的提高，会严重制约系统的功能实现，人们采用了MIMO天线选择技术，在收发两端保持原有天线数目，在端口内使用少量射频链路，在不同时刻依据相关标准，选择一组条件最好的天线子集，这样就可以达到预期目标。目前，已有穷举法、最大范数天线选择法、递减算法、递增算法等经典算法，以及在此基础上的各种改进算法。随着天线数目的增加，各算法达到的系统容量都有了大幅度提高，其中，最优算法性能最好，递减算法性能较为接近最优算法，其次是递增算法和最大范数算法，随机算法的容量是最低的。但在MIMO系统中，单纯增加天线的数量并不能有效提高系统容量，因此，分布式MIMO系统采用适当的天线选择算法，不仅可以保证系统容量，还能降低硬件成本与系统复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的分布式MIMO系统天线选择递减算法，降低运算次数以及矩阵求逆所导致的高运算量，本发明在考虑系统分布式架构和传统递减算法基础上，在保证系统容量的同时降低系统复杂度。

本发明的目的是这样实现的：一种改进的分布式MIMO系统天线选择递减算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，天线端口选择，假设移动终端天线数目为M，基站天线端口数目为N，并规定端口选择数目的上限为min{M,N}，利用递减算法，每次删除一个对信道贡献最小的端口，知道剩下的端口数目达到规定数目上限或容量不再降低为止；

步骤2，简化参数的迭代更新方法，在选择的端口内利用简化参数逐次删掉对容量贡献最小的天线，当剩余天线数目为所需选择天线数目时为止，最后剩余天线即为所选天线。

作为本发明的进一步限定，步骤1具体包括：