[发明专利]大规模MIMO系统中导频污染抑制波束赋形方法

摘要

本发明公开了一种大规模MIMO系统中导频污染抑制波束赋形方法，包括以下步骤：1)设MIMO系统中包含L个小区，每个小区配备一个带有M根天线的基站，将MIMO系统中所有基站分为N组，2)根据广义瑞利熵得第i个小区内第k个用户的最优波束赋形矢量，得各组中每个用户的最优波束赋形矢量，然后在MIMO系统根据各组中每个用户的最优波束赋形矢量进行数据的传输。本发明可以提高多小区大规模MIMO系统的信道估计精度以及频谱效率性能，并且系统的开销小。

主权项

一种大规模MIMO系统中导频污染抑制波束赋形方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设MIMO系统中包含L个小区，每个小区配备一个带有M根天线的基站，将MIMO系统中所有基站分为N组，则第i个小区内第k个用户发送的最优波束赋形矢量为：$\underset{\left|\right|w_{\mathrm{ki}}^{(N-1)}\left|\right|=1}{\max }\frac{{|{\hat{g}}_{\mathrm{iki}}^H{w}_{\mathrm{ki}}^{(N-1)|}}^2}{\mathrm{\α}\underset{l\∈\mathrm{GroupN}}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|g_{\mathrm{il}}{w}_{\mathrm{ki}}^{(N-1)\left|\right|}}^2+\underset{k^{\′}=1,k^{\′}\≠k}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{{|\hat{g}}_{{\mathrm{ik}}^{\′}i}^H{w}_{\mathrm{ki}}^{(N-1)}|}^2}$其中，为第i个小区内第k个用户的有用信号功率，为第i个小区内第k个用户的下行数据对第N组中各小区信道估计的干扰，为第i个小区内第k个用户的下行数据对本小区内其他用户的干扰，α为权重因子，为第i小区内第k个用户的信道估计，为第i小区内第k个用户的最优发送波束赋形矢量，g_il为基站i和基站l之间的信道矩阵；2)根据广义瑞利熵得第i个小区内第k个用户的最优波束赋形矢量$w_{\mathrm{ki}}^{(N-1)}={(\mathrm{\α}\underset{l\∈\mathrm{GroupN}}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{il}}^H{g}_{\mathrm{il}}+\underset{k^{\′}=1,k^{\′}\≠k}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{\hat{g}}_{{\mathrm{ik}}^{\′}i}{\hat{g}}_{{\mathrm{ik}}^{\′}i}^H)}^{-1}{\hat{g}}_{\mathrm{iki}},$其中，$\mathrm{\α}\≈\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{LN}}_u\·\frac{{\mathrm{\Γ}}_f}{{\mathrm{\Γ}}_p},& {\mathrm{\Γ}}_f\<{\mathrm{\Γ}}_p\\ {\mathrm{LN}}_u\·\frac{{\mathrm{\Γ}}_p}{{10\mathrm{\Γ}}_f},& {\mathrm{\Γ}}_f\≥{\mathrm{\Γ}}_p\end{array}\right.,$Γ_p为导频的接收信噪比，Γ_f为小区边缘用户的下行数据接收信噪比，N_u第个i小区内的用户数；得各组中每个用户的最优波束赋形矢量，然后在MIMO系统根据各组中每个用户的最优波束赋形矢量进行数据的传输。