基于td-lte的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自適應(yīng)傳輸方法，具體涉及一種基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線 自適應(yīng)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)的建設(shè)涵蓋智能發(fā)電、智能輸電、 智能變電、智能配電、智能用電及智能調(diào)度等多個(gè)環(huán)節(jié)，而通信信息技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)的 核心支撐平臺(tái)。除傳統(tǒng)的光纖通訊外，智能電網(wǎng)的建設(shè)也越來(lái)越依賴(lài)先進(jìn)的無(wú)線通訊技術(shù) 的應(yīng)用，智能輸電環(huán)節(jié)中的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)無(wú)線通訊的實(shí)時(shí)性、可靠性和 通訊帶寬也提出了更高的要求。目前比較熱門(mén)的無(wú)線通信技術(shù)主要有3G無(wú)線通信技術(shù)、全 球微波互聯(lián)接入（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)和TD-LTE 技術(shù)。采用3G通訊最大的問(wèn)題是帶寬不足，僅可用于一般數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)法支持高清視頻流 暢傳輸。WiMX技術(shù)對(duì)定點(diǎn)通訊支持比較好，不太適合高速移動(dòng)通訊場(chǎng)合，且可支持的終端 數(shù)量有限。TD-LTE技術(shù)帶寬高，且支持移動(dòng)通訊，可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)語(yǔ)音集群、多媒體視頻調(diào)度、 高清視頻監(jiān)控流暢傳輸及高速寬帶數(shù)據(jù)傳輸，更能滿(mǎn)足電力通信的性能需求。
[0003] 實(shí)際傳播環(huán)境中，由于天線間距和周?chē)⑸潴w的局限，無(wú)線通信信道常常存在著 衰落相關(guān)性和直達(dá)徑，在發(fā)送端未知信道狀態(tài)信息的情況下，這些因素直接導(dǎo)致了多天線 無(wú)線通信系統(tǒng)信道容量的下降。自適應(yīng)傳輸是克服實(shí)際傳播環(huán)境中非理想因素的主要手 段。然而，由于無(wú)線信道的時(shí)變性、信道估計(jì)的時(shí)延以及頻率的偏移，使得在發(fā)送端難以獲 得完全的信道狀態(tài)信息。針對(duì)該問(wèn)題，現(xiàn)在急需一種傳輸方法，能以較低的復(fù)雜度獲取較高 的信道容量和較穩(wěn)定的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法，利用變化速 度相對(duì)較慢的信道統(tǒng)計(jì)信息，能以較低的復(fù)雜度獲取較高的信道容量和較穩(wěn)定的性能。 [0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法，包括以下步驟，
[0007] 步驟一，在發(fā)送端，利用子載波i的信道估計(jì)結(jié)果，計(jì)算子載波i上信道的統(tǒng)計(jì)信 息，所述信道統(tǒng)計(jì)信息包括發(fā)送相關(guān)陣、接收相關(guān)陣、信道耦合矩陣和信噪比；
[0008] 子載波i的發(fā)送相關(guān)陣Rt, :
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法，其特征在于：包括以下步驟， 步驟一，在發(fā)送端，利用子載波i的信道估計(jì)結(jié)果，計(jì)算子載波i上信道的統(tǒng)計(jì)信息，所 述信道統(tǒng)計(jì)信息包括發(fā)送相關(guān)陣、接收相關(guān)陣、信道耦合矩陣和信噪比； 子載波i的發(fā)送相關(guān)陣為：
其中，JJ. =ijl為發(fā)送端至接收端鏈路子載波i的信道矩陣，為子載波i的信 的酉矩陣，Ati為NtXNt的對(duì)角陣且對(duì)角元按降序排列，Nt為發(fā)射天線數(shù)； 子載波i的發(fā)送相關(guān)陣接收相關(guān)陣Ru為：
其中，I為N'隊(duì)的酉矩陣，A^為N'隊(duì)的對(duì)角陣且對(duì)角元按降序排列，Nd接收 天線數(shù)； 子載波i的信道耦合矩陣Qi為：
上標(biāo)（?）""表示矩陣的 共軛運(yùn)算，e代表Hadama乘積； 子載波i的信噪比L為：
^其中，Pi為子載波i的總發(fā)送功率，（jf為子載波i上的噪聲方差； 步驟二，利用子載波i上信道的統(tǒng)計(jì)信息，計(jì)算子載波i的功率分配矩陣Ai; 步驟三，利用和A,對(duì)子載波i進(jìn)行自適應(yīng)傳輸，子載波i的數(shù)字基帶發(fā)送信號(hào)
其中屯為子載波i的輸入符號(hào)流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法，其特征 在于：計(jì)算子載波i的功率分配矩陣A,的過(guò)程為， A1)初始化； 令k= 1，
C(k)為無(wú)具體意義的中 間變量，，其中〇mXn表示一個(gè)維度為mXn、組成元素均為0的矩陣，
為第k次迭代的功 率分配矩陣； A2)若k>Nt，轉(zhuǎn)至步驟A5,否則轉(zhuǎn)至步驟A3 ; A3)利用下式計(jì)算C(k);
其中，M：(*)代表擴(kuò)展積和式，對(duì)于一個(gè)MXN的矩陣A，其擴(kuò)展積和式M：(A)為 ￡紅⑷=Per([IMA]) =Per([INAT])，Per( ?)代表積和式算子，IM和Ij別標(biāo)識(shí)M階和 N階單位矩陣； A4)若C(k) >C(卜1)，則令k=k+1，
Ik 表示k階單位矩陣，轉(zhuǎn)至步驟A2);否則，跳轉(zhuǎn)至步驟A5 ; A5)生成功率分配矩陣
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于TD-LTE的電力通信系統(tǒng)多天線自適應(yīng)傳輸方法，包括以下步驟，步驟一，在發(fā)送端，利用子載波i的信道估計(jì)結(jié)果，計(jì)算子載波i上信道的統(tǒng)計(jì)信息；步驟二，利用子載波i上信道的統(tǒng)計(jì)信息，計(jì)算子載波i的功率分配矩陣Λi；步驟三，利用Ut,i和Λi對(duì)子載波i進(jìn)行自適應(yīng)傳輸。本發(fā)明利用變化速度相對(duì)較慢的信道統(tǒng)計(jì)信息，能以較低的復(fù)雜度獲取較高的信道容量和較穩(wěn)定的性能。
【IPC分類(lèi)】H04L5-00, H04L25-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104579612
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510013927
【發(fā)明人】徐長(zhǎng)福, 王小波, 周超, 何力波, 何勇
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 蘇州奧奎拉電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日