等效信道的 瞬時(shí)信息，W消除組內(nèi)用戶干擾。S為數(shù)據(jù)流數(shù)，需要選定b，滿足S《b。
[00巧]設(shè)一個(gè)小區(qū)支持G個(gè)用戶組，Sg表示第g個(gè)組的用戶集合，IsJ表示用戶組內(nèi)用 戶數(shù)目。
[0036] 該方案步驟為：
[oow] (1)用戶分紀(jì)，外房預(yù)編碼
[0038] 采用K巧估聚類法將用戶按照統(tǒng)計(jì)信息相似麼分紀(jì)，分紀(jì)后紀(jì)中屯、作為外房預(yù)編 搜^輸入K個(gè)用戶信道相關(guān)矩陣分解后得到的Uk，分組數(shù)目G;輸出G個(gè)分組集合Sg，每個(gè)集 合組中屯、矩陣巧驟化下:
[0039] (1-1)初始化，在用戶集合（1，2, ...，K}隨機(jī)選取G個(gè)用戶作為算法初始化中屯、 點(diǎn)，設(shè)該6個(gè)用戶標(biāo)號(hào)為JT(g)，Vg，初始中屯、點(diǎn)為^",=&似，/各，&二0，各二1，2，...，^.
[0040] (1-2)對(duì)于用戶k，計(jì)算用戶k的非零特征值對(duì)應(yīng)特征矢量矩陣與每個(gè)組中屯、點(diǎn)弦 距離
[0041] (1-3)在（1-2)求出的該G個(gè)距離中找到最小值，設(shè)該組標(biāo)號(hào)為&，將該用戶k加 入到最小值對(duì)應(yīng)的組Sg:，
[004引（1-4)重復(fù)（1-。至（1-：3)步驟，直至。K個(gè)用戶都分配完畢；
[0043] (1-5)更新每個(gè)組組中屯、：
表 示矩陣
經(jīng)過特征分解后主特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量構(gòu)成的矩陣；
[0044] (1-6)重復(fù)（1-。至（l-W直至用戶組分配結(jié)果不變；
[004引（1-7)輸出G個(gè)分組為Sg，G個(gè)中屯、點(diǎn)為Vg，外層預(yù)編碼Bg=Vg。
[0046] (2)用戶洗擇巧內(nèi)房預(yù)編碼
[0047] 毎個(gè)紀(jì)利用外房預(yù)編碼降維后用戶等效信道洗m調(diào)麼用戶集合，她立計(jì)算內(nèi)房預(yù) 編碼，設(shè)用戶組S誠(chéng)用戶數(shù)為Is丄用戶標(biāo)號(hào)集合&H&，知???，％|}，輸入用戶組R內(nèi)等效 瞬時(shí)信道#^=[看，?，^g|Sg|]，用戶組支持?jǐn)?shù)據(jù)流數(shù)bg，輸出調(diào)度用戶集合Tg，調(diào)度用戶信 道組成矩陣W)'.,，經(jīng)第i次后已選用戶張成空間Q= {qu>，q<2>，. . .，Qw}，步驟如下;
[004引（2-1)對(duì)于組g，初始化，*1"=姑，各2，...，制}, lfg=0，馬g =0，0 = 0，i = 1 ;
[0049](2-2)對(duì)于每個(gè)kGSg，計(jì)算每個(gè)用戶等效信道與已選用戶等效信道張成空間 Q正交部分
當(dāng)i=l時(shí)，
[0050](2-3)找到模長(zhǎng)最大的Qk，其對(duì)應(yīng)用戶標(biāo)號(hào)n(i)，
，將該用戶加 入調(diào)度用戶集合T gU {> (1)}，其方向加入9^=9。"，該等效信道電<,>成為^1。的 新列向量，將該用戶從用戶組集合中刪除，Sg= S g| 31 (i)，迭代次數(shù)i - i+1 ;
[0051] (2-4)判斷循環(huán)條件&&Sg ^0，當(dāng)滿足條件時(shí)，重復(fù)（2-2) (2-3).
[005引（2-W內(nèi)層采用迫零預(yù)編碼，二<二;
[0053](2-6)每個(gè)組獨(dú)立進(jìn)行（2-1)至（2-5)步驟，得到每個(gè)組內(nèi)層預(yù)編碼矢量Pg，g= O'o
[0054]做整個(gè)下行預(yù)編碼表示為V=BP，B=巧1，B2, . .，Bg]，P=diag化，P2, . .，Pg]， 則下行傳輸表示為y=rfVd+z，其中基站側(cè)到用戶的信道矩陣為H，d為SX 1條原始數(shù)據(jù) 流，Z為零均值循環(huán)對(duì)稱復(fù)高斯噪聲。
[0055] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大規(guī)模天線場(chǎng)景下基于統(tǒng)計(jì)信道信息的下行傳輸方法，其特征在于，所述方法 包括如下步驟： (1) 輸入K個(gè)用戶信道相關(guān)矩陣分解后得到的Uk以及分組數(shù)目G，采用K均值聚類法 將用戶按照統(tǒng)計(jì)信息相似度分組，分組后組中心作為外層預(yù)編碼，得到外層預(yù)編碼B ; (2) 輸入用戶組g內(nèi)等效瞬時(shí)信道艮=[^Λ:，··，&ν]，用戶組支持?jǐn)?shù)據(jù)流數(shù)bg，對(duì)每 個(gè)組利用外層預(yù)編碼降維后用戶等效信道選出調(diào)度用戶集合，獨(dú)立計(jì)算內(nèi)層預(yù)編碼，得到 內(nèi)層預(yù)編碼P ; (3) 將整個(gè)下行預(yù)編碼表示為 V = BP，B = [B1, B2, · ·，Bj，P = (IiagIiP1, P2, · ·，Pj，則 下行傳輸表示為y = HHVd+z，其中基站側(cè)到用戶的信道矩陣為H，d為SX 1條原始數(shù)據(jù)流， z為零均值循環(huán)對(duì)稱復(fù)高斯噪聲。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（1)具體包括： (1-1)初始化，在用戶集合{1，2，...，K}隨機(jī)選取G個(gè)用戶作為算法初始化中心點(diǎn)，設(shè) 這6個(gè)用戶標(biāo)號(hào)為31&)，％，初始中心點(diǎn)為￥8=1111(!；)，/§，\二0，兒二1.2,".,[; (1-2)對(duì)于用戶k，計(jì)算用戶k的非零特征值對(duì)應(yīng)特征矢量矩陣與每個(gè)組中心點(diǎn)弦距離(1-3)在（1-2)求出的這G個(gè)距離中找到最小值，設(shè)該組標(biāo)號(hào)為d，將該用戶k加入到 最小值對(duì)應(yīng)的組(1-4)重復(fù)（1-2)至（1-3)步驟，直到K個(gè)用戶都分配完畢； (1-5)更新每個(gè)組組中心經(jīng)過特征分解后主特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量 構(gòu)成的矩陣； (1-6)重復(fù)（1-2)至（1-5)直至用戶組分配結(jié)果不變； (1-7)輸出G個(gè)分組為Sg，G個(gè)中心點(diǎn)為Vg，外層預(yù)編碼Bg= V g。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟（2)具體為： (2-1)對(duì)于組g，初始化，於，一?}, 1>0，氣=0，0 = 0，i = 1; (2-2)對(duì)于每個(gè)k e Sg，計(jì)算每個(gè)用戶等效信道&與已選用戶等效信道張成空間Q正 交部分，，當(dāng)i = 1時(shí)，ft =; (2-3)找到模長(zhǎng)最大的qk，其對(duì)應(yīng)用戶標(biāo)號(hào)π (i)，將該用戶加入調(diào) 度用戶集合Tg- T gU {π (i)}，其方向加入q(i)=qn(i)，該等效信道成為^\的新 列向量，將該用戶從用戶組集合中刪除，Sg= S g| π (i)，迭代次數(shù)i - i+1 ; (2-4)判斷循環(huán)條件&&Sg #0，當(dāng)滿足條件時(shí)，重復(fù)（2-2) (2-3); (2-5)內(nèi)層采用迫零預(yù)編碼，6 1 ; (2-6)每個(gè)組獨(dú)立進(jìn)行（2-1)至（2-5)步驟，得到每個(gè)組內(nèi)層預(yù)編碼矢量Pg，g = O' 〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大規(guī)模天線場(chǎng)景下基于統(tǒng)計(jì)信道信息的下行傳輸方法，包括：(1)采用K均值聚類法將用戶按照統(tǒng)計(jì)信息相似度分組，分組后組中心作為外層預(yù)編碼；(2)對(duì)每個(gè)組利用外層預(yù)編碼降維后用戶等效信道選出調(diào)度用戶集合，獨(dú)立計(jì)算內(nèi)層預(yù)編碼(3)將整個(gè)下行預(yù)編碼表示為內(nèi)編碼與外編碼和乘積，并進(jìn)行下行傳輸。本發(fā)明利用大規(guī)模天線的特性，提出了一種分步的預(yù)編碼策略，該策略分為外層預(yù)編碼和內(nèi)層預(yù)編碼。外層預(yù)編碼用來消除組間干擾并且降低信道維度，減小導(dǎo)頻和信道反饋開銷；內(nèi)層預(yù)編碼用降維后的瞬時(shí)等效信道信息消除本組用戶間的干擾，不同組內(nèi)層預(yù)編碼過程可獨(dú)立進(jìn)行，此過程降低了傳統(tǒng)大規(guī)模天線系統(tǒng)集中式計(jì)算復(fù)雜度。
【IPC分類】H04B7/04, H04B7/06
【公開號(hào)】CN104901736
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510255463
【發(fā)明人】王德勝, 萬晨, 林宏志, 夏鵬敏, 劉文旭
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日