一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進化的導頻輔助數(shù)據(jù)融合方法
【專利摘要】基站協(xié)作被認為是多蜂窩通信系統(tǒng)中抗共信道干擾的一種潛在技術，該技術在基站間利用高速光纖回路交換信息。本發(fā)明提出了一種新穎的基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中的基于差分進化的導頻輔助加權數(shù)據(jù)融合方法。所提方法利用預先設定的導頻信息，以導頻信息作為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的采樣，設計次優(yōu)權重設計模型。針對所建模型的非線性規(guī)劃問題，本發(fā)明提出一種基于差分進化算法的次優(yōu)融合權重迭代搜索方法。與傳統(tǒng)的基于等權重的軟合并方法相比，該方案能夠根據(jù)待融合信息的準確度，自適應調(diào)整權重，以較低的計算復雜度及回路負荷獲得良好的性能。仿真結果顯示，該方法能夠基于已有導頻配置標準，能夠有效設計融合權重，提升系統(tǒng)性能。
【專利說明】一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進化的導頻輔助數(shù)據(jù)融合方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及多蜂窩通信領域。更具體地，本發(fā)明涉及一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進化的導頻輔助數(shù)據(jù)融合方法。
【背景技術】
[0002]隨著對高頻譜效率需求的日益增長，多蜂窩通信系統(tǒng)在提高頻譜復用率的同時也會帶來共信道干擾。共信道干擾可能對移動用戶的服務質(zhì)量造成嚴重的影響，這一現(xiàn)象對于蜂窩邊緣用戶尤為突出。由于具有降低蜂窩間干擾的潛在能力，基站協(xié)作技術近年來獲得了較多的關注。其基本思想是鄰近基站通過高速光纖回路交換信息，利用協(xié)作信息獲得分集增益，實現(xiàn)多基站聯(lián)合接收。上行鏈路基站協(xié)作中，協(xié)作基站聯(lián)合處理移動用戶的發(fā)射信息；而在下行鏈路基站協(xié)作中，協(xié)作基站聯(lián)合實現(xiàn)預編碼或波束賦形。
[0003]上行鏈路中，基站的接收信號由三部分組成:本地信息，即當前基站(本地基站)服務用戶的信息；鄰近信息，即其他基站(鄰近基站)服務用戶的信息；噪聲信息?？紤]共信道用戶的存在，共信道干擾主要由上述三種信息中的鄰近信息造成。在非基站協(xié)作系統(tǒng)中，鄰近信息通常被視作噪聲；而在基站協(xié)作系統(tǒng)中，該信息則被視作有用信息。基于上述接收信號分類，基站協(xié)作可有兩種對抗共信道干擾的方案。一種是通過干擾消除類算法抑制鄰近信息，其具體操作是鄰近基站通過回路向本地基站傳輸其接收到的自身服務用戶的信息，而本地基站則利用該信息進行干擾消除，其中涉及到本地基站對于鄰近基站的服務用戶至自身的信道信息估計問題。該方案可在一定程度上抑制共信道干擾，但其性能較大程度依賴于信道估計的精度，因而其可獲得的性能增益將受到信道估計性能的制約。另一種方案是通過數(shù)據(jù)融合方式加強本地信息的可靠度。該方案中鄰近基站通過回路傳輸?shù)氖瞧渥陨砘謴退玫谋镜鼗痉沼脩舻陌l(fā)射信息，本地基站對接收到的回路信息進行數(shù)據(jù)融合以提升服務用戶信息的可靠度。
[0004]非專利文獻“Distributedprobabilistic data association based softreception employing base station cooperation in MIMO—aided mult1-user mult1-cellsystems，，(S.Yang, T.Lv, R.Maunder, and L.Hanzo, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.60, n0.7，pp.3532-3538，2011)首次提出 了概率數(shù)據(jù)關聯(lián)及軟合并(DistributedProbabilistic Data Association and Soft Combining, DPDA-SC)輔助的上行鏈路基站協(xié)作方法，協(xié)作基站以軟信息的形式交換其恢復信號，本地基站對協(xié)作信息進行數(shù)據(jù)融合。得益于“信息共享與數(shù)據(jù)融合”，該文獻中的方法能夠在一定程度上降低共信道干擾，并且持有適中的計算復雜度。然而，該方法在數(shù)據(jù)融合時對來自不同基站的協(xié)作信息賦予了相等的權重，失去了對于基站協(xié)作信息可靠度的辨識能力，當不同信道鏈路的質(zhì)量差異較大時，這一現(xiàn)象將更為突出。因此，對于信道鏈路質(zhì)量互異的情形，有必要采用能夠自適應分配融合權重的數(shù)據(jù)融合方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于現(xiàn)有技術的該問題，本發(fā)明提出了一種基于差分進化的導頻輔助加權數(shù)據(jù)融合方法。該方法以導頻信息為輔助，對各基站恢復出的協(xié)作信息使用差分進化算法進行次優(yōu)權重擬合，根據(jù)協(xié)作信息的準確度自適應調(diào)整融合權重。與等權重的軟合并方案相比，本發(fā)明所提出的融合方法與信道鏈路質(zhì)量有更高的關聯(lián)度，能夠增加高質(zhì)量信道鏈路上所傳信息的權重，并削弱歷經(jīng)較差信道鏈路信息的影響。
[0006]本發(fā)明提出了一種基于差分進化的導頻輔助加權數(shù)據(jù)融合方法包括如下步驟:
[0007]一、建立系統(tǒng)模型
[0008]假設存在一個由隊個基站構成的協(xié)作簇，其中每個基站配置&根接收天線，該協(xié)作簇內(nèi)存在Nt個共信道用戶，每個用戶配置單根發(fā)射天線，將第個基站作為本地基站，則
其第b根接收天線上接收到的頻域信? K可表示為
【權利要求】
1.一種基于差分進化的導頻輔助加權數(shù)據(jù)融合方法包括如下步驟: 一、建立系統(tǒng)模型假設存在一個由隊個基站構成的協(xié)作簇，其中每個基站配置&根接收天線，該協(xié)作簇內(nèi)存在Nt個共信道用戶，每個用戶配置單根發(fā)射天線，將第個基站作為本地基站，則其第kr根接收天線上接收到的頻域信號P可表示為
【文檔編號】H04L1/00GK104009824SQ201410243442
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月1日 優(yōu)先權日:2014年6月1日
【發(fā)明者】張喆, 穆曉敏, 趙海峰, 韓剛濤, 李雙志, 郭歆瑩 申請人:張喆