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一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法和裝置的制作方法

文檔序號(hào):7839963閱讀:142來源:國(guó)知局
專利名稱:一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及多入多出技術(shù),特別涉及一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法和裝置。
背景技術(shù)
為了達(dá)到較高的頻譜效率,目前,多入多出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)技術(shù)已經(jīng)成為下一代無線通信系統(tǒng)的主流候選技術(shù)之一。同傳統(tǒng)的單入單出 (SISO, Single Input Single Output)技術(shù)相比,多入多出技術(shù)充分利用了無線信道在空 間域、時(shí)間域以及頻域上的自由度?,F(xiàn)有多入多出技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中,需要在實(shí)際的地理環(huán)境中進(jìn)行無線信道的測(cè) 量,從而獲得重要的無線信道研究依據(jù),比如信道沖激響應(yīng)等,然后基于信道沖激響應(yīng)等進(jìn) 一步分析得到大尺度損耗,空、時(shí)、頻域上的小尺度衰落參數(shù),以及大尺度損耗和小尺度衰 落參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征等;之后,進(jìn)一步對(duì)統(tǒng)計(jì)特征等進(jìn)行合理表征、抽象和建模,并基于此建 立無線信道的模型。在實(shí)際的電磁傳播環(huán)境中,由于散射體,如樹木以及建筑物等的存在,電磁波在與 散發(fā)體發(fā)生接觸后,其傳播方向和幅度會(huì)發(fā)生一定的改變。通常用傳播徑來表征電磁波的 傳播。傳播徑可以通過一個(gè)多維參數(shù)集來進(jìn)行表征,該參數(shù)集一般包括功率、時(shí)延、到達(dá)角 以及離開角等,每一個(gè)參數(shù)表征了傳播徑在不同維度上的特性。相鄰的散射體或表面不光 滑的反射體所產(chǎn)生的傳播徑具有相近的參數(shù)。因此,可將具有相近參數(shù)的傳播徑歸為一個(gè) 集合來進(jìn)行研究,這個(gè)集合稱為簇,將不同的傳播徑歸為簇的過程稱為分簇,每個(gè)簇內(nèi)的所 有傳播徑的參數(shù)的統(tǒng)計(jì)平均值稱為簇心。在上述合理表征、抽象和建模過程中,可先將不同 的傳播徑進(jìn)行分簇,然后,基于每個(gè)簇,分別獲取其簇內(nèi)參數(shù)和簇間參數(shù),并基于獲取到的 簇內(nèi)參數(shù)和簇間參數(shù)進(jìn)行后續(xù)處理??梢姡绾芜M(jìn)行準(zhǔn)確地分簇,將直接影響到后續(xù)無線模 型的建立的客觀性和準(zhǔn)確性,但現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種公認(rèn)的比較有效的分簇方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法, 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于傳播徑的有效分簇。本發(fā)明的另一目的在于提供一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 于傳播徑的有效分簇。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法,包括以下步驟確定候選簇?cái)?shù),并確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果;計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo);根據(jù)每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),基于聯(lián)合檢測(cè)法確定最優(yōu)分簇方式,將最優(yōu) 分簇方式對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果作為最終的分簇結(jié)果。
所述確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果包括針對(duì)每個(gè)候選簇?cái)?shù)K,分別進(jìn)行以下處理A、將待分簇的所有傳播徑按時(shí)延由小到大的順序進(jìn)行排序,將排序后的待分簇的 所有傳播徑按順序分為K組;B、將每組內(nèi)具有最小時(shí)延的傳播徑確定為原始簇心,并將所有原始簇心分成兩個(gè) 集合,一個(gè)為有效簇心集合,一個(gè)為未檢驗(yàn)簇心集合;其中,所述有效簇心集合中僅包括第 一個(gè)分組的原始簇心,將有效簇心集合中的原始簇心稱為有效簇心,將未檢驗(yàn)簇心集合中 的簇心稱為未檢驗(yàn)簇心;C、針對(duì)未檢驗(yàn)簇心集合中的每一個(gè)未檢驗(yàn)簇心X,分別進(jìn)行以下處理Cl、計(jì)算未檢驗(yàn)簇心X與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將計(jì) 算出的每個(gè)距離與預(yù)先確定的簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等 于所述簇間最小距離,則將所述未檢驗(yàn)簇心χ歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所 述未檢驗(yàn)簇心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C2 ;C2、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中除所述未檢驗(yàn)簇心X外時(shí)延最小的傳播 徑;C3、計(jì)算所選取的傳播徑與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將 計(jì)算出的每個(gè)距離與所述簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等于所 述簇間最小距離,則將所選取的傳播徑歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所述未檢 驗(yàn)簇心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C4 ;C4、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中未被選取的傳播徑中時(shí)延最小的傳播徑, 并返回執(zhí)行步驟C3;D、將按照步驟C所示方式進(jìn)行處理后的有效簇心集合中的有效簇心作為初始化 簇心;E、根據(jù)所述初始化簇心,基于徑間歸一化正交距離劃分方式,將待分簇的所有傳 播徑分為K簇。該方法進(jìn)一步包括若步驟C中所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中的所有傳播徑均不 滿足歸入到所述有效簇心集合中的條件,則分別確定每條傳播徑與所述有效簇心集合中的 每一個(gè)有效簇心的距離中的最小值,并選擇出確定出的最小值中的最大值,將該最大值對(duì) 應(yīng)的傳播徑歸入到所述有效簇心集合中。所述步驟E包括E1、計(jì)算每條待分簇的傳播徑與每個(gè)初始化簇心的距離,將每條待分簇的傳播徑 歸入到距離最小的初始化簇心對(duì)應(yīng)的簇中,得到K個(gè)簇;
、E2、計(jì)算步驟El中得到的每個(gè)簇的新簇心
權(quán)利要求
1.一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法,其特征在于,包括以下步驟確定候選簇?cái)?shù),并確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果;計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo);根據(jù)每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),基于聯(lián)合檢測(cè)法確定最優(yōu)分簇方式,將最優(yōu)分簇 方式對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果作為最終的分簇結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果 包括針對(duì)每個(gè)候選簇?cái)?shù)K,分別進(jìn)行以下處理A、將待分簇的所有傳播徑按時(shí)延由小到大的順序進(jìn)行排序,將排序后的待分簇的所有 傳播徑按順序分為K組;B、將每組內(nèi)具有最小時(shí)延的傳播徑確定為原始簇心,并將所有原始簇心分成兩個(gè)集 合,一個(gè)為有效簇心集合,一個(gè)為未檢驗(yàn)簇心集合;其中,所述有效簇心集合中僅包括第一 個(gè)分組的原始簇心,將有效簇心集合中的原始簇心稱為有效簇心,將未檢驗(yàn)簇心集合中的 簇心稱為未檢驗(yàn)簇心;C、針對(duì)未檢驗(yàn)簇心集合中的每一個(gè)未檢驗(yàn)簇心X,分別進(jìn)行以下處理Cl、計(jì)算未檢驗(yàn)簇心X與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將計(jì)算出 的每個(gè)距離與預(yù)先確定的簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等于所 述簇間最小距離,則將所述未檢驗(yàn)簇心X歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所述未 檢驗(yàn)簇心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C2 ;C2、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中除所述未檢驗(yàn)簇心X外時(shí)延最小的傳播徑;C3、計(jì)算所選取的傳播徑與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將計(jì)算 出的每個(gè)距離與所述簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等于所述簇 間最小距離,則將所選取的傳播徑歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所述未檢驗(yàn)簇 心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C4 ;C4、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中未被選取的傳播徑中時(shí)延最小的傳播徑,并返 回執(zhí)行步驟C3 ;D、將按照步驟C所示方式進(jìn)行處理后的有效簇心集合中的有效簇心作為初始化簇心;E、根據(jù)所述初始化簇心,基于徑間歸一化正交距離劃分方式,將待分簇的所有傳播徑 分為K簇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,該方法進(jìn)一步包括若步驟C中所述未檢 驗(yàn)簇心X所在分組中的所有傳播徑均不滿足歸入到所述有效簇心集合中的條件,則分別確 定每條傳播徑與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離中的最小值,并選擇出確定 出的最小值中的最大值,將該最大值對(duì)應(yīng)的傳播徑歸入到所述有效簇心集合中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟E包括E1、計(jì)算每條待分簇的傳播徑與每個(gè)初始化簇心的距離,將每條待分簇的傳播徑歸入 到距離最小的初始化簇心對(duì)應(yīng)的簇中,得到K個(gè)簇;V1^' ρE2、計(jì)算步驟El中得到的每個(gè)簇的新簇心 = ^l'‘,其中,表示第k個(gè)簇內(nèi)E4、計(jì)算新劃分的每個(gè)簇的新簇心而=“么—‘,確定本次計(jì)算出的每個(gè)簇的新第1條傳播徑對(duì)應(yīng)的參數(shù)集,P1表示第1條傳播徑的能量,Lk表示第k個(gè)簇內(nèi)的傳播徑條 數(shù),所述k的取值大于或等于1且小于或等于K ;確定每個(gè)簇的新簇心與該簇的初始化簇心 的距離是否均小于預(yù)先設(shè)定的閾值,如果是,則結(jié)束處理,否則,執(zhí)行步驟E3 ;E3、計(jì)算每條待分簇的傳播徑與每個(gè)新簇心的距離,將每條待分簇的傳播徑歸入到距 離最小的新簇心對(duì)應(yīng)的簇,得到K個(gè)簇;
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述簇間最小距離的確定方法為 計(jì)算待分簇的所有傳播徑中的任意每?jī)蓷l傳播徑之間的距離,并找出其中的最大距1 ;用所述最大距離除以K,得到所述簇間最小距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 包括計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的CH值和DB值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的CH值包括
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的DB值包括計(jì)算
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于聯(lián)合檢測(cè)法確定最優(yōu)分簇方式 包括確定每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的DB值中的最小值,將該最小值乘以預(yù)先設(shè)定的比例常數(shù)t, 得到兩者的乘積;從每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的DB值中選擇出小于或等于所述乘積的DB值,將選出的各DB值 對(duì)應(yīng)的候選簇?cái)?shù)歸入到集合F中;確定集合F中的每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的CH值中的最大值,將該最大值對(duì)應(yīng)的候選簇?cái)?shù)確 定為最優(yōu)分簇方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求2 9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,將待分簇的所有L條傳播徑的每維參數(shù)分別組成一個(gè)參數(shù)集,共得到M個(gè)參數(shù)集,所述 M表示傳播徑的參數(shù)維數(shù);計(jì)算第i個(gè)參數(shù)集Xi與第j個(gè)參數(shù)集V之間的相關(guān)性
11.一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇裝置,其特征在于,包括 第一確定模塊,用于確定候選簇?cái)?shù),并確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果; 計(jì)算模塊,用于計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo);第二確定模塊,用于根據(jù)每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),基于聯(lián)合檢測(cè)法確定最優(yōu)分 簇方式,將最優(yōu)分簇方式對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果作為最終的分簇結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于,所述第一確定模塊包括 第一確定單元,用于確定候選簇?cái)?shù);第二確定單元,用于針對(duì)每個(gè)候選簇?cái)?shù)K,分別確定其對(duì)應(yīng)的初始化簇心,包括A、將待分簇的所有傳播徑按時(shí)延由小到大的順序進(jìn)行排序,將排序后的待分簇的所有 傳播徑按順序分為K組;B、將每組內(nèi)具有最小時(shí)延的傳播徑確定為原始簇心,并將所有原始簇心分成兩個(gè)集 合,一個(gè)為有效簇心集合,一個(gè)為未檢驗(yàn)簇心集合;其中,所述有效簇心集合中僅包括第一 個(gè)分組的原始簇心,將有效簇心集合中的原始簇心稱為有效簇心,將未檢驗(yàn)簇心集合中的 簇心稱為未檢驗(yàn)簇心;C、針對(duì)未檢驗(yàn)簇心集合中的每一個(gè)未檢驗(yàn)簇心X,分別進(jìn)行以下處理Cl、計(jì)算未檢驗(yàn)簇心X與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將計(jì)算出 的每個(gè)距離與預(yù)先確定的簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等于所 述簇間最小距離,則將所述未檢驗(yàn)簇心X歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所述未 檢驗(yàn)簇心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C2 ;C2、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中除所述未檢驗(yàn)簇心X外時(shí)延最小的傳播徑; C3、計(jì)算所選取的傳播徑與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離,并將計(jì)算 出的每個(gè)距離與所述簇間最小距離進(jìn)行比較,如果計(jì)算出的每個(gè)距離均大于或等于所述簇 間最小距離,則將所選取的傳播徑歸入到所述有效簇心集合中,并結(jié)束針對(duì)所述未檢驗(yàn)簇 心X的處理,否則,執(zhí)行步驟C4 ;C4、選取所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中未被選取的傳播徑中時(shí)延最小的傳播徑,并返 回執(zhí)行步驟C3 ;D、將按照步驟C所示方式進(jìn)行處理后的有效簇心集合中的有效簇心作為初始化簇心; 第三確定單元,用于根據(jù)每個(gè)候選簇?cái)?shù)K對(duì)應(yīng)的初始化簇心,基于徑間歸一化正交距離劃分方式,將待分簇的所有傳播徑分為K簇。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述第二確定單元進(jìn)一步用于,若步驟 C中所述未檢驗(yàn)簇心X所在分組中的所有傳播徑均不滿足歸入到所述有效簇心集合中的條 件,則分別確定每條傳播徑與所述有效簇心集合中的每一個(gè)有效簇心的距離中的最小值, 并選擇出確定出的最小值中的最大值,將該最大值對(duì)應(yīng)的傳播徑歸入到所述有效簇心集合 中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置,其特征在于,所述第三確定單元包括第一計(jì)算子單元,用于計(jì)算每條待分簇的傳播徑與每個(gè)初始化簇心的距離,將每條待 分簇的傳播徑歸入到距離最小的初始化簇心對(duì)應(yīng)的簇中,得到K個(gè)簇;第二計(jì)算子單元,用 于計(jì)算每個(gè)簇的
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置,其特征在于,所述第二確定單元計(jì)算待分簇的 所有傳播徑中的任意每?jī)蓷l傳播徑之間的距離,并找出其中的最大距離,用所述最大距離 除以K,將相除結(jié)果作為簇間最小距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置,其特征在于,所述計(jì)算模塊包括 第一計(jì)算單元,用于計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的CH值,包括
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,所述第二確定模塊包括第四確定單元,用于確定每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的DB值中的最小值,將該最小值乘以預(yù)先 設(shè)定的比例常數(shù)t,得到兩者的乘積;從每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的DB值中選擇出小于或等于所 述乘積的DB值,將選出的各DB值對(duì)應(yīng)的候選簇?cái)?shù)歸入到集合F中;第五確定單元,用于確定集合F中的每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的CH值中的最大值,將該最大值對(duì) 應(yīng)的候選簇?cái)?shù)確定為最優(yōu)分簇方式,將最優(yōu)分簇方式對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果作為最終的分簇結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多入多出技術(shù)中的傳播徑分簇方法和裝置,包括確定候選簇?cái)?shù),并確定每個(gè)候選簇?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果;計(jì)算每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo);基于每種分簇結(jié)果對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),基于聯(lián)合檢測(cè)法確定最優(yōu)分簇方式,將最優(yōu)分簇方式對(duì)應(yīng)的分簇結(jié)果作為最終的分簇結(jié)果。應(yīng)用本發(fā)明所述方案,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于傳播徑的有效分簇。
文檔編號(hào)H04B1/7105GK102088750SQ200910242120
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉光毅, 張平, 張建華, 聶欣, 董偉輝, 黃晨 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司
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