[发明专利]多小区多用户系统中基于用户公平性的鲁棒预编码方法

摘要

本发明提供一种在多小区多用户系统中基于用户公平性的鲁棒预编码方法，具体包括以下步骤：设置系统参数；定义MSEmk为第m个小区的第k个用户的MSE；定义信道存在有界误差时第m个小区的第k个用户的均方误差；参数定义；信道信息存在有界误差情况下，用代价函数作为修正的均方误差；引入松弛变量，把存在有界误差的子问题转化成GEVP问题求解。本发明能有效处理有界误差的影响，保证了用户间的公平性，分布式算法降低了反馈开销，获得较好的误比特率性能。

主权项

1.一种多小区多用户系统中基于用户公平性的鲁棒预编码方法，其特征在于，最差情况下的优化问题作为信道存在有界误差的性能评价标准，考虑用户公平性和每个基站的功率限制，以多小区多用户系统最大的MSE最小化为优化目标，根据泄漏准则，构造代价函数，把多小区的Min-Max MSE问题转化成对应每个基站的Min-Max MSE子问题，引入松弛变量，利用Schur补集定理和S-处理把子问题转化广义特征值问题，获得分布式的预编码矩阵，具体包括以下步骤：步骤一：设置系统参数，协作小区数M，每个小区有一个基站，每个基站的天线数N_t，每个基站服务的用户数K，每个用户有一个接收天线，第m个基站的功率约束P_m，其中：m=1,…,M，第m个小区的第k个用户的零均值复高斯加性噪声的协方差其中：k=1,...,K，第m个基站到第n个小区的第k个用户的估计信道状态信息信道有界误差矩阵Δ_mnk，其中：m,n=1,...,M；步骤二：定义MSE_mk为第m个小区的第k个用户的MSE，MSEmk({fn1,...,fnK}n=1M,{hnmk}n=1M)=E{(ymk-smk)(ymk-smk)H}=||hmmkHfmk-1||2+Σi=1,i≠kK||hmmkHfmi||2+Σn=1,n≠mMΣi=1K||hnmkHfni||2+σmk2]]>其中：h_nmk为第n个基站到第m个小区的第k个用户的实际信道状态信息，其中：m,n=1,...,M，k=1,...,K，f_mk为第m个基站对第m个小区的第k个用户的预编码向量，其中：k=1,...,K，m=1,...,M；步骤三：定义信道存在有界误差时第m个小区的第k个用户的均方误差MSE‾mk=MSEmk({fn1,...,fnK}n=1M,{H^nmk+Δnmk}n=1M),]]>根据泄漏准则，从用户对其他小区用户干扰的角度出发，用用户对其他小区用户的干扰替代中其他小区用户对该用户的干扰项构造修正的代价函数ξ_mk；步骤四：定义第m个基站对所有发送数据的预编码矩阵为根据矩阵乘积的性质，对修正的代价函数ξ_mk进行重新表述，把复数求模的和运算转化成列向量求范数运算；步骤五：信道信息存在有界误差情况下，用代价函数ξ_mk作为修正的均方误差，把多小区系统的Min-Max MSE优化问题转化成M个完全独立的子问题；步骤六：引入松弛变量，根据Schur补集定理和S-处理，把存在有界误差的子问题转化成GEVP问题求解。