一種協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及無線寬帶通信技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種協(xié)作通信中基于歷史軌跡 的預(yù)編碼裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線寬帶通信技術(shù)的高速發(fā)展對無線網(wǎng)絡(luò)提出更高的容量需求，2000年至2010年 間，無論是蜂窩網(wǎng)或近距離無線通信，其容量都增加了30-50倍;第五代移動(dòng)通信(5G)的提 出是為了滿足相對于現(xiàn)在1000倍的通信容量需求的增長，行業(yè)廣泛預(yù)測5G將在2020年部 署。協(xié)作通信可W提高系統(tǒng)容量和分集性能、提高信號覆蓋范圍，從而提高蜂窩邊緣用戶的 數(shù)據(jù)速率和蜂窩系統(tǒng)的整體性能。
[0003] 典型的協(xié)作通信要求各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)通過一條回程(Bac化aul)來共享信道狀態(tài)信 息(CSI)，協(xié)作節(jié)點(diǎn)通過共享的CSI構(gòu)造發(fā)送字符的預(yù)編碼器，W減小協(xié)作系統(tǒng)中的信道間 干擾和用戶間干擾，構(gòu)造預(yù)編碼器的最典型方法是采用迫零波束成形法，理想的迫零波束 成形預(yù)編碼器可W將信道間干擾和用戶間干擾減小為零。然而在實(shí)際系統(tǒng)中，由于回程具 有帶寬受限性和延時(shí)性，所W各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)所獲得的CSI是不完整的，使用不完整的CSI構(gòu) 造的預(yù)編碼器會存在錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生信道間干擾和用戶間干擾。
[0004] 2013年肥C公司P.Rost在"I邸E Transactions on Wireless Communications"期 干。發(fā)表題為('Robust and efficient multi-cell cooperation under imperfect CSI and limited bac化aul"的文章，提出一種通過不對稱分配上下行鏈路的方法，來減小因?yàn)?不完整CSI導(dǎo)致協(xié)作系統(tǒng)中存在的蜂窩間干擾。該方法基于一個(gè)非對稱的小蜂窩模型和 Slepian-Wolf編碼。所提出方法的主要思想是非對稱地向通信系統(tǒng)的一對發(fā)送和接收組分 配上行和下行鏈路。通過設(shè)置某個(gè)通信對在上行鏈路，而設(shè)置其相鄰近的通信對在下行鏈 路。與對稱模型相比，該方法可W獲得非常特殊的非對稱信道間干擾（ICI)?；诜菍ΨQ的 ICI，協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)可W更大可能地針對差分干擾模型，挖掘更多有用的信道屬性，并且可 W動(dòng)態(tài)地適應(yīng)不同蜂窩的流量需求。
[0005] 2015年S.Lagen，A.Agustin和J.Vidal在"I趾E Transactions on Wireless Communic曰tions"其月甲J發(fā)表題為"Decentralized Coordin曰ted Precoding for Dense TDD Small Cell Networks"的文章，針對基于TDD模式的協(xié)作小蜂窩系統(tǒng)提出一種分散預(yù)編碼 機(jī)制，雖然該機(jī)制也考慮了基站端具有不準(zhǔn)確CSI的情況，但其只能適用于時(shí)分復(fù)用（TDD) 系統(tǒng)和分散協(xié)作(所指的分散協(xié)作是指沒有一個(gè)中屯、單元的協(xié)作系統(tǒng)，所有預(yù)編碼計(jì)算在 各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)完成的協(xié)作系統(tǒng)）。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，利用預(yù)編器的歷史軌跡，對 當(dāng)前預(yù)編器進(jìn)行校正，改進(jìn)提高預(yù)編碼器的準(zhǔn)確性，進(jìn)而減小協(xié)作通信系統(tǒng)中的用戶間干 擾和信道間干擾，提供一種協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼裝置。
[0007] 本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編 碼裝置，包括：回程接口、預(yù)編碼器、歷史軌跡記錄器，圖中箭頭表示數(shù)據(jù)流方向，部件的功 能敘述如下：
[0008] 回程接口：負(fù)責(zé)接收其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的信道狀態(tài)信息(CSI)數(shù)據(jù)，并要求協(xié) 作網(wǎng)絡(luò)初始化，其接收到所有協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的信道狀態(tài)信息(CSI)數(shù)據(jù)后，傳遞給預(yù)編 碼器；
[0009] 預(yù)編碼器:接收回程接口收到的到所有協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的信道狀態(tài)信息(CSI) 數(shù)據(jù)后，傳遞給預(yù)編碼器，預(yù)編碼器的功能是基于所獲得的信道狀態(tài)信息(CSI)構(gòu)造預(yù)編碼 向量，并發(fā)送給歷史軌跡記錄器，然后等待并接收歷史軌跡記錄器返回的經(jīng)過校正后的預(yù) 編碼向量，并將該校正后的向量作為最終的預(yù)編碼向量；
[0010] 歷史軌跡記錄器:獲得預(yù)編碼器傳送過來的迫零波束成形向量后，與歷史軌跡比 較，并利用協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼方法進(jìn)行計(jì)算，獲得校正后的波束成形向量， 并返回給預(yù)編碼器。
[0011] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0012] 1、本實(shí)用新型的裝置可W通過歷史軌跡來校正錯(cuò)誤的預(yù)編碼器，改進(jìn)預(yù)編碼器的 準(zhǔn)確性，從而降低不完整的信道狀態(tài)信息(CSI)對預(yù)編碼錯(cuò)誤的影響，減小協(xié)作通信系統(tǒng)中 因此導(dǎo)致的信道間干擾和用戶間干擾。
[0013] 2、本實(shí)用新型利用預(yù)編碼器的歷史軌跡對當(dāng)前的錯(cuò)誤構(gòu)造值進(jìn)行校正，運(yùn)樣就減 小協(xié)作系統(tǒng)里非理想回程所帶來的影響，減小信道間干擾和用戶間干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明該 裝置最大可W減小一半的信道間干擾和用戶間干擾。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型所述的協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼裝置示意圖。
[001引圖2為確角度隨時(shí)間變化情況:假設(shè)時(shí)變平坦衰落信道，回程SINR = 0地瓜=3000 字符/秒，fd = 50Hz。
[0016] 圖3為單個(gè)信道向量^幅值隨時(shí)間變化情況:假設(shè)時(shí)變平坦衰落信道，回程信干比 (SINR) = 0地，字符率Rs = 3000字符/秒，多普勒頻移f d = 50化。
[0017] 圖4信道實(shí)際變化方向與歷史軌跡相同的校正投影。
[0018] 圖5信道實(shí)際變化方向與歷史軌跡相反的校正投影。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施 方式不限于此。
[0020] -種協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼裝置，如圖1所示，包括：回程接口、預(yù)編碼 器、歷史軌跡記錄器，圖中箭頭表示數(shù)據(jù)流方向，部件的功能敘述如下：
[0021] 回程接口：負(fù)責(zé)接收其它協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的CSI數(shù)據(jù)，并要求協(xié)作網(wǎng)絡(luò)初始化， 其接收到所有協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的CSI數(shù)據(jù)后，傳遞給預(yù)編碼器；
[0022] 預(yù)編碼器:接收回程接口收到的到所有協(xié)作節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的CSI數(shù)據(jù)后，傳遞給預(yù) 編碼器，預(yù)編碼器的功能是基于所獲得的CSI構(gòu)造預(yù)編碼向量，并發(fā)送給歷史軌跡記錄器， 然后等待并接收歷史軌跡記錄器返回的經(jīng)過校正后的預(yù)編碼向量，并將該校正后的向量作 為最終的預(yù)編碼向量；
[0023] 歷史軌跡記錄器:獲得預(yù)編碼器傳送過來的迫零波束成形向量后，與歷史軌跡比 較，并利用協(xié)作通信中基于歷史軌跡的預(yù)編碼方法進(jìn)行計(jì)算，獲得校正后的波束成形向量， 并返回給預(yù)編碼器。
[0024] 具體實(shí)施設(shè)計(jì)中，所述裝置包含的Ξ個(gè)部件可W獨(dú)立或整體部署，而部件的部署 方案則根據(jù)協(xié)作系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，及協(xié)作節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算和存儲能力，回程物理鏈路的帶寬和 延時(shí)所決定。
[0025] 在基站和基站控制器組成的無線接入?yún)f(xié)作系統(tǒng)中，基站控制器相對基站具有較高 的運(yùn)算和存儲能力，并且與所有跨蜂窩協(xié)作節(jié)點(diǎn)有直接連接的物理鏈路，所W預(yù)編碼器和 歷史軌跡記錄器一般部署在基站控制器，運(yùn)樣有利于減小回程傳輸延時(shí)，并且提高計(jì)算速 度;而回程接口則需要部署在每個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)。
[0026] 如果各個(gè)基站也具有一定的計(jì)算能力和存儲能力，且基站相互之間相對于基站到 基站控制器之間的物理鏈路的帶寬和延時(shí)差別不大，此時(shí)也可考慮將Ξ個(gè)部件作為一個(gè)整 體裝置部署在各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)，運(yùn)樣可W分散基站控制器所承擔(dān)的計(jì)算和存儲負(fù)荷。運(yùn)種情 況下所述的裝置相對的配置可W降低。
[0027] 在5G網(wǎng)絡(luò)的小蜂窩協(xié)作系統(tǒng)中，所述裝置的預(yù)編碼器和歷史軌跡記錄器一般裝備 在宏蜂窩基站，同理，回程接口分散裝備在宏蜂窩和各個(gè)協(xié)作小蜂窩節(jié)點(diǎn)。然而，如果小蜂 窩之間相對于小蜂窩到宏蜂窩之間的物理鏈路的帶寬和延時(shí)差別不大，并且小蜂窩具有一 定的運(yùn)算存儲能力，則可W將所述裝置作為一個(gè)整體裝備在各個(gè)協(xié)作節(jié)點(diǎn)（即包括宏蜂窩 和所有參與協(xié)作的小蜂窩）。
[0028] 在協(xié)作通信系統(tǒng)中，協(xié)作節(jié)需要一條回