專利名稱：基于子帶預編碼的多點協(xié)作ofdm系統(tǒng)中時延差補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中時延差補償方法。
背景技術(shù)：
為了提高小區(qū)邊緣用戶的服務質(zhì)量，降低相鄰基站的干擾，基站間協(xié)作成為未來移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，3GPP定義了兩種多點協(xié)作傳輸方案協(xié)同波束賦形CB(CoordinatedBeamforming)和聯(lián)合處理JPQoint Processing)。其中，CB方案中的用戶數(shù)據(jù)由單個協(xié)作基站傳輸，基站之間聯(lián)合調(diào)度降低不同小區(qū)間的干擾，可以獲得復用增益JP方案中的用戶數(shù)據(jù)由多個協(xié)作基站聯(lián)合傳輸，可獲得分集增益。本發(fā)明針對JP方案的多點協(xié)作傳輸系統(tǒng)。對窄帶平衰落信道中的多用戶調(diào)度與聯(lián)合預編碼的研究表明，多點協(xié)作能夠獲得更高的空間復用增益和多用戶分集增益。對于頻率選擇性衰落信道，通過OFDM可以將信道轉(zhuǎn)化成多個并行的窄帶信道，最直接的方法是對每個子信道分別進行多用戶調(diào)度和預編碼，從而將窄帶信道的處理方法直接擴展到OFDM系統(tǒng)中，但這樣每個可用子載波都要反饋信道信息、都要分別作用戶調(diào)度與預編碼，反饋量及運算復雜度與可用子載波個數(shù)成正比。在實際系統(tǒng)如LTE和WiMax中，為了減少反饋量和運算復雜度，根據(jù)信道的頻域相關(guān)性，通常將OFDM多個相鄰的子載波組成一個子帶，每個子帶只反饋一個平均的信道狀態(tài)信息，在基站端也按子帶進行多用戶調(diào)度和預編碼。然而在頻率選擇性衰落信道中，子帶中的所有子載波信道衰落并不完全相同。尤其是在JP方案的多點協(xié)作系統(tǒng)中，不同基站到用戶的傳輸時延不同，會引入小區(qū)間的時延差，擴大了用戶感受到的等效多徑時延擴展。西安電子科技大學的專利“協(xié)作多點傳輸系統(tǒng)中小區(qū)間延遲差補償方法”、富士通的提案 Rl-091502，，Pseudo Transmission Timing Control using Cyclic Shift forDownlink CoMP Joint Transmission”和大唐電信的提案 Rl-090193”Aspects of JointProcessing in Downlink CoMP”均對多點協(xié)作傳輸系統(tǒng)中不同基站間的時延差問題給出了解決方案，但所提方案均針對以子載波為單位的OFDM系統(tǒng)，而且通過時延差補償使得每個用戶的基站間傳輸時延差為零，而對于以子帶為單位的多用戶OFDM系統(tǒng)中的最優(yōu)時延差補償問題，以上專利并沒有給出相應的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中時延差補償方法，對基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中不同基站之間的傳輸時延差進行補償，提高用戶的和速率，從而改善系統(tǒng)性能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中時延差補償方法，包括如下步驟
步驟一，當多個基站協(xié)作傳輸時，用戶k在第n個子載波上接收到的信號為
權(quán)利要求
1.基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中時延差補償方法，包括如下步驟 步驟一，當多個基站協(xié)作傳輸時，用戶k在第η個子載波上接收到的信號為 Jfe = (KWkl )Xkn + L (hknWil )Xin + ZknφΚ IgUi 其中下標I表示子載波η屬于第I個子帯，hto表示基站到用戶k在子載波η上的信道向量，Wkl表示用戶k在第I個子帶上的預編碼向量，Xkn表示在第η個子載波上發(fā)送給用戶k的數(shù)據(jù)，U1是在I個子帶選中進行數(shù)據(jù)發(fā)送的用戶集合，Wil、xin(i幸k)分別表示其他用戶的預編碼向量和發(fā)送數(shù)據(jù)，Zkn表示加性高斯白噪聲； 步驟ニ，用戶端截取OFDM符號，進行信道估計得到信道狀態(tài)信息，分子帶反饋信道狀態(tài)信息，同時反饋不同基站到用戶的傳輸時延差，用戶k在子帶I內(nèi)反饋的信道矢量為I; 步驟三，基站端根據(jù)用戶的反饋信息，采用準正交用戶調(diào)度與迫零預編碼算法從多個用戶中選擇部分用戶進行數(shù)據(jù)傳輸，假設在子帶I上選定的用戶集合為U1，采用迫零預編碼設計預編碼向量，即在保證每個用戶的預編碼向量與其它用戶的信道相正交，_&wH=0,Vz本kj eび/的前提下,最大化Iwt;; 步驟四，基站端依據(jù)用戶的反饋信息，計算每個用戶的時延補償值，對用戶的數(shù)據(jù)在頻域進行時延補償后發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時延差補償方法，其特征在于所述步驟ニ中用戶k截取OFDM符號，然后經(jīng)過FFT變換，利用導頻信息通過最小ニ乘算法及最小均方誤差算法估計得到信道狀態(tài)hkn。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時延差補償方法，其特征在于所述步驟四中基站端以最大化系統(tǒng)和速率為目標計算不同用戶的時延差補償值=aWfjxFIt，其中Ikn表示用戶k在第η個子載波上接收信號的信干噪比。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時延差補償方法，其特征在于所述步驟四中基站端以最大化每個用戶信漏噪比為目標計算不同用戶的時延差補償值，信漏噪比定義為用戶有用信號功率與噪聲功率加上該用戶對其他用戶的干擾功率的比值，即ち· =argmaxp5ZM fc,，其中，信漏噪比 、= l + Jjb ’ Skn表示用戶k在子載波η上的有用信號功率，.表示用戶k在子載波η上對其他用戶的干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時延差補償方法，其特征在于所述步驟四中基站端以最小化用戶對其他用戶的干擾和準則計算不同用戶的時延差補償值，= aiSillil*ΣしY表示用戶k在子載波η上的時延差補償值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時延差補償方法，其特征在于所述步驟四中對子載波η上的數(shù)據(jù)在頻域內(nèi)進行相位旋轉(zhuǎn)以完成時延補償，即、，其中4表示用戶k在子載波η上所發(fā)送的數(shù)據(jù)，
全文摘要
本發(fā)明為一種基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中時延差補償方法，在基于子帶預編碼的多點協(xié)作OFDM系統(tǒng)中，用戶端將估計得到的信道狀態(tài)信息分子帶反饋回基站端，同時反饋不同基站到用戶的傳輸時延差，基站端基于反饋信息，針對每個子帶所選擇的用戶，計算出各個用戶的時延補償值，然后在頻域內(nèi)對用戶的數(shù)據(jù)進行相位旋轉(zhuǎn)以完成時延補償，通過仿真發(fā)現(xiàn)，所提出的時延補償方法可以獲得明顯的系統(tǒng)和速率增益。
文檔編號H04L27/26GK102685876SQ20121014838
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者周世東, 周春暉, 張秀軍, 許祥祥, 趙熠飛 申請人:清華大學