【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法。
技术介绍
1、无蜂窝大规模mimo(cf-mmimo)系统中，中心处理单元(cpu)根据用户和接入点(ap)的动态关联，建立了以用户为中心的去蜂窝组网。目前大部分对于cf-mmimo的研究都考虑了同步场景，这是基于每个终端(ue)能够同时接收到所有ap发送的期望信号和干扰信号的假设。然而，ap和ue分布在不同位置，ap发送的信号不可能在所有ue处同时到达，因此这个假设在分布式架构中是不成立的，无蜂窝网络中的干扰本质上是异步的。
2、在ap和ue的动态关联中，ue与距离最近关联的ap进行定时同步，而在对其他距离更远的ap，传输过程中产生相对于最近用户的传输时延差。传输时延差导致在循环前缀(cp)保护范围内的接收信号在解调过程中产生相位上的偏移，而对于传输时延差超出cp保护范围的接收信号，在传输过程中会产生更严重的异步干扰现象，导致cf-mmimo系统的性能不能持续提升。异步干扰通常出现在广域覆盖、地对空覆盖、卫星对地覆盖等应用场景。因此，当cf-mmimo应用于这些应用场景时，需要解决异步干扰的问题。
3、当前，cf-mmimo面临异步干扰时，通常将干扰视为噪声，因此系统性能受到较大的影响。目前大多数关于cf-mmimo-ofdm异步问题的研究只关注性能分析，而且分析的场景都假设异步可能超出cp的范围很小，进而低估了载波间干扰(ici)和符号间干扰(isi)对系统性能的影响。此外，目前尝试缓解异步干扰问题的研究都没有考虑o
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术提供一种异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，以缓解无蜂窝场景下的异步干扰问题。
2、技术方案：本专利技术所述的一种异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，包括如下步骤：
3、步骤1、每个射频rf链连接一个逐波束定时提前单元，用来调整每个波束的发送时间，以补偿异步时延；
4、步骤2、离散透镜阵列dla在不同空间方向上聚焦能量传输信号，通过使用统一的酉矩阵变换可以将空间域信号转为波束域，使得每个rf链都能够分配到一个特定的波束方向，每个方向指向不同的用户设备ue；调整指向给每个ue的波束的传输时间，使得不同有源天线单元aau分配给同一ue的波束同时到达，从而最小化期望信号的异步定时偏移量；
5、步骤3、aau预先获得其服务的每个ue到所有aau的异步定时偏移量；
6、步骤4、每个aau计算每个所选波束方向的定时提前量，进而在发送端执行逐波束定时提前pbta，以补偿信号到达每个ue的异步时间偏移；
7、步骤5、考虑由异步接收引起的相位偏移、幅度衰减以及载波间干扰ici和和符号间干扰isi，得到ue k在子载波m上频域接收信号；
8、步骤6、计算ue k在子载波m上的信干噪比sinr；
9、步骤7、在获得异步时延的基础上，进一步得到异步延迟相位，进而采用可扩展的延迟相位du预编码。
10、进一步的，步骤3中，初始阶段，aau根据ue的上行随机接入信道估计出ue到达aau的时延，并根据cpu发送的该ue的发送提前量，计算出ue的精确时延；之后，cpu计算出所有异步时间偏移量并将其反馈至每个aau。
11、进一步的，步骤4中，令第i个rf链指向ue ki，在执行pbta后，在第a个ofdm符号上aau l的发送信号表示为
12、
13、其中，δk,l表示异步定时偏移量，假设最先到达ue k的信号来自于aau i，其传输时间为tk,i＝dk,i/c，dk,i表示ue k和aau i之间的距离，c表示光速，则aau l到ue k的采样间隔异步定时偏移量为ts为符号持续时间；
14、对ue k在第a个ofdm符号上去除循环前缀cp后的时域接收信号执行m点fft，ue k在子载波m上频域接收信号表示为：
15、
16、其中，表示aau l到ue k的第n个波束的异步相位偏移，当aaul的第n个rf链服务ue k时，kn＝k，此时值为1，此时aau l发送给ue k的期望信号不会有异步引发的相位偏转；由于期望信号同时到达，相应的载波间干扰(ici)和符号间干扰(isi)也将为0，但是由干扰信号导致的异步干扰仍然存在；表示第a个ofdm符号第m个子载波上aau l的第n个波束域发送信号，表示aau l和ue k之间波束域信道的第n个元素，表示ue k处的高斯白噪声(awgn)，表示噪声方差，表示为：
17、
18、其中，εk,l,n＝max{(td-1)+δk,l,n-mcp,0}，td为信道延迟扩展的采样长度，m为子载波数，mcp为cp的采样长度。表示错误处理的数据，ζk,l[m]是jk,l(t)的fft，其中jk,l,n(t)表示为：
19、
20、
21、进一步的，步骤5中，令包含第m个子载波上，aau l到ue k的第n个波束由异步接收引起的相位偏移和幅度衰减，进一步，令可以得到ue k在子载波m上频域接收信号的更精简的表达式
22、
23、其中，表示ue k和aau l之间第m个子载波上的波束域信道向量，表示第a个ofdm符号第m个子载波上aau l的发送信号向量。
24、进一步的，步骤6中，ue k在子载波m上的信干噪比sinr可以表示为：
25、
26、其中，表示子载波m上ue k到所有aau的相位偏移块对角矩阵：
27、
28、表示子载波m上ue k到所有aau的波束域信道向量：
29、
30、di表示ue i的块关联矩阵，ui,l表示ue i和aau l的关联系数，当aau l服务ue i，则ui,l为1，否则为0，
31、
32、wi[m]表示子载波m上所有aau对ue i的预编码向量：
33、
34、其中，wi,l[m]表示子载波m上aau l对ue i的预编码向量。子载波m上ue k的可达频谱效率为rk[m]：
35、
36、进一步的，步骤7中，下行集中式预编码下行分布式预编码计算表达式为ρk表示每个aau分配给ue k下行传输功率；集中式和分布式的可扩展du预编码可以分别表示为：
37、
38、其中，表示aau l服务的ue集合。
39、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：每个aau采用逐波束定时提前混合预编码架构，利用大规模天线效应区分多个用户，随后每个aau逐波束调整发送给每个ue的定时提前量，使不同aau分配给同一ue的波束同时到达，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，步骤3中，初始阶段，AAU根据UE的上行随机接入信道估计出UE到达AAU的时延，并根据CPU发送的该UE的发送提前量，计算出UE的精确时延；之后，CPU计算出所有异步时间偏移量并将其反馈至每个AAU。
3.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，进一步的，步骤4中，令第i个RF链指向UE ki，在执行PBTA后，在第a个OFDM符号上AAUl的发送信号表示为
4.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，步骤5中，令包含第m个子载波上，AAU l到UE k的第n个波束由异步接收引起的相位偏移和幅度衰减，进一步，令得到UE k在子载波m上频域接收信号的更精简的表达式
5.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，步骤6中，UE k在子载波m上的信干噪比SINR表示
6.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，步骤7中，下行集中式预编码下行分布式预编码计算表达式为ρk表示每个AAU分配给UE k下行传输功率；集中式和分布式的可扩展DU预编码分别表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，步骤3中，初始阶段，aau根据ue的上行随机接入信道估计出ue到达aau的时延，并根据cpu发送的该ue的发送提前量，计算出ue的精确时延；之后，cpu计算出所有异步时间偏移量并将其反馈至每个aau。
3.如权利要求1所述的异步无蜂窝场景下的逐波束定时提前混合预编码方法，其特征在于，进一步的，步骤4中，令第i个rf链指向ue ki，在执行pbta后，在第a个ofdm符号上aaul的发送信号表示为
4.如权利要求1所...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。