一种制造技术

本发明专利技术涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种C
‑
V2V大规模MIMO多播和单播鲁棒协同传输方法


[0001]本专利技术涉及一种
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法，尤其涉及一种行驶车辆网络中通信使用的
C
‑
V2V
大规模
MIMO
蜂窝网多播和车辆通信对单播场景下对于基站和车辆发送端的不完美信道统计信息鲁棒的协同传输方法
。

技术介绍

[0002]随着
5G
通信技术的发展以及业务的多样性需求，车辆
‑
车辆
(V2V)
和车辆
‑
网络
(V2N)
通信在近几年取得了快速发展
。
为满足未来
V2V
通信应用需求，需要深度挖掘利用空间无线资源，大幅提升
V2V
无线通信的频谱利用率和功率利用率
。
因此，把大规模
MIMO
系统引入
V2V
通信中成为一个非常有潜力的解决方案
。
在车辆接收端配置大规模天线阵列
(
数十根以上
)
，以深度挖掘利用空间维度资源，成为未来
V2V
无线通信的发展趋势之一
。
[0003]在
C
‑
V2V
大规模
MIMO
系统中，由于存在更高的移动速度和更快的信道衰落，需要进行更加频繁的信道信息获取操作，这会导致导频开销大大增加
。
在导频资源受限的情形下，瞬时信道状态信息的获取变得较为困难，基站侧和各
V2V
通信对的发送端并不总能知道高质量的瞬时
CSI。
并且在大规模
MIMO
系统的实际应用中存在很多挑战，如功率放大器非线性
、
收发机
I/Q
失衡
、
量化误差等，同时由于存在信道估计误差和信道老化等因素，基站端和各
V2V
通信对的发送端通常无法得到完美的
CSI。
考虑一个
C
‑
V2V
大规模
MIMO
下行链路，研究
C
‑
V2V
大规模
MIMO
下行链路传输中对基站端和
V2V
发送端处的不完美
CSI
鲁棒的预编码设计和多播单播协同传输
。
本专利技术给出了一种
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述技术的不足之处，提供一种
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播协同传输方法，该传输方法对于基站端和
V2V
发送端处的不完美
CSI
鲁棒，在各种典型移动场景下均能得到较好的增益
。
[0005]技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术的
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播协同传输方法，在蜂窝网络中配置基站
、
多个蜂窝用户和多对
V2V
通信对，每个
V2V
通信对包含一个
V2V
‑
Tx
和一个
V2V
‑
Rx
，基站侧配备的天线个数为
M
，
V2V
‑
Tx
配备的天线个数为
N
，蜂窝用户个数为
K
，
V2V
通信对个数为
D
，第
k
个蜂窝用户和第
d
个
V2V
‑
Rx
分别配备
N
k
和
N
d
根天线
,
以分别表示蜂窝用户集合
、V2V
‑
Tx
集合和
V2V
‑
Rx
集合；
[0006]首先，蜂窝网络中的所有蜂窝用户和所有
V2V
‑
Rx
分别向基站和匹配的
V2V
‑
Tx
同时发送上行探测信号，基站和各
V2V
‑
Tx
根据接收到的探测信号获取每个蜂窝用户和所有
V2V
‑
Rx
的先验统计信道信息；
[0007]然后，在上行训练过程中所有蜂窝用户和
V2V
‑
Rx
发送导频信号，基站和各
V2V
‑
Tx
利用先验统计信道信息和接收到的导频信号进行信道估计，从而得到每个用户的后验统计信道信息，该后验统计信道信息包含信道均值和方差；
[0008]最后，基站和各
V2V
‑
Tx
利用包含信道均值和方差的后验统计信道信息，通过
MM
算法和引入确定性等同进行低复杂度的鲁棒线性预编码，实施下行链路中的蜂窝网多播和
V2V
通信对单播的协同传输，使得协同传输的加权和速率最大化
。
[0009]优选的，在下行链路传输过程中，基站向所有蜂窝用户发送相同的信息，而每个
V2V
通信对中的
V2V
‑
Tx
分别向相应的
V2V
‑
Rx
发送不同的信息
。
[0010]优选的，所述后验统计信道模型中引入时间相关系数，所述时间相关系数与蜂窝用户的移动速度有关，体现不同时间块之间的信道变化
。
[0011]优选的，在所述的鲁棒预编码传输中，基站和各
V2V
‑
Tx
根据蜂窝网多播和
V2V
通信对单播的协同传输加权遍历和速率最大化准则，进行蜂窝用户和所有
V2V
‑
Rx
的线性预编码设计，包括如下步骤：通过迭代的方式给出加权和速率的最优解，输入值是前述上行探测得到的先验统计信道信息和上行训练得到的后验统计信道信息，输出值是最优预编码矩阵
。
本专利技术首次将
MM
算法和确定性等同应用于用于
C
‑
V2V
预编码场景中
。
[0012]优选的，以协同传输加权遍历和速率为目标函数的原始优化问题无法直接求解，通过引进
MM
算法，找到了一个原始优化问题中目标函数的替代函数，从而构建出一个新的等价优化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法，其特征在于：在蜂窝网络中配置基站
、
多个蜂窝用户和多对
V2V
通信对，每个
V2V
通信对包含一个
V2V
‑
Tx
和一个
V2V
‑
Rx
；首先，蜂窝网络中的所有蜂窝用户和所有
V2V
‑
Rx
分别向基站和匹配的
V2V
‑
Tx
同时发送上行探测信号，基站和各
V2V
‑
Tx
根据接收到的探测信号获取每个蜂窝用户和所有
V2V
‑
Rx
的先验统计信道信息；然后，在上行训练过程中所有蜂窝用户和
V2V
‑
Rx
发送导频信号，基站和各
V2V
‑
Tx
利用先验统计信道信息和接收到的导频信号进行信道估计，得到每个蜂窝用户的后验统计信道信息，该后验统计信道信息包含信道均值和方差；最后，基站和各
V2V
‑
Tx
利用包含信道均值和信道方差的后验统计信道信息，通过
MM
算法和引入确定性等同进行低复杂度的鲁棒线性预编码，实施下行链路中的蜂窝网多播和
V2V
通信对单播的协同传输，使得协同传输的加权和速率最大化
。2.
根据权利要求1所述的
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法，其特征在于：在下行链路传输过程中，基站向所有蜂窝用户发送相同的信息，而每个
V2V
通信对中的
V2V
‑
Tx
分别向相应的
V2V
‑
Rx
发送不同的信息
。3.
根据权利要求1所述的
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法，其特征在于：所述后验统计信道模型中引入时间相关系数，所述时间相关系数与蜂窝用户的移动速度有关，体现不同时间块之间的信道变化
。4.
根据权利要求1所述的
C
‑
V2V
大规模
MIMO
多播和单播鲁棒协同传输方法，其特征在于：在所述的鲁棒预编码传输中，基站和各
V2V
‑
Tx
根据蜂窝网...

【专利技术属性】
技术研发人员：高西奇，牛昕鑫，尤力，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：