一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助數(shù)據(jù)融合方法
【專(zhuān)利摘要】基站協(xié)作被認(rèn)為是多蜂窩通信系統(tǒng)中抗共信道干擾的一種潛在技術(shù)，該技術(shù)在基站間利用高速光纖回路交換信息。本發(fā)明提出了一種新穎的基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中的基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助加權(quán)數(shù)據(jù)融合方法。所提方法利用預(yù)先設(shè)定的導(dǎo)頻信息，以導(dǎo)頻信息作為用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)的采樣，設(shè)計(jì)次優(yōu)權(quán)重設(shè)計(jì)模型。針對(duì)所建模型的非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于差分進(jìn)化算法的次優(yōu)融合權(quán)重迭代搜索方法。與傳統(tǒng)的基于等權(quán)重的軟合并方法相比，該方案能夠根據(jù)待融合信息的準(zhǔn)確度，自適應(yīng)調(diào)整權(quán)重，以較低的計(jì)算復(fù)雜度及回路負(fù)荷獲得良好的性能。仿真結(jié)果顯示，該方法能夠基于已有導(dǎo)頻配置標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效設(shè)計(jì)融合權(quán)重，提升系統(tǒng)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助數(shù)據(jù)融合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多蜂窩通信領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種基站協(xié)作上行鏈路系統(tǒng)中基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助數(shù)據(jù)融合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對(duì)高頻譜效率需求的日益增長(zhǎng)，多蜂窩通信系統(tǒng)在提高頻譜復(fù)用率的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)共信道干擾。共信道干擾可能對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，這一現(xiàn)象對(duì)于蜂窩邊緣用戶(hù)尤為突出。由于具有降低蜂窩間干擾的潛在能力，基站協(xié)作技術(shù)近年來(lái)獲得了較多的關(guān)注。其基本思想是鄰近基站通過(guò)高速光纖回路交換信息，利用協(xié)作信息獲得分集增益，實(shí)現(xiàn)多基站聯(lián)合接收。上行鏈路基站協(xié)作中，協(xié)作基站聯(lián)合處理移動(dòng)用戶(hù)的發(fā)射信息；而在下行鏈路基站協(xié)作中，協(xié)作基站聯(lián)合實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼或波束賦形。
[0003]上行鏈路中，基站的接收信號(hào)由三部分組成:本地信息，即當(dāng)前基站(本地基站)服務(wù)用戶(hù)的信息；鄰近信息，即其他基站(鄰近基站)服務(wù)用戶(hù)的信息；噪聲信息。考慮共信道用戶(hù)的存在，共信道干擾主要由上述三種信息中的鄰近信息造成。在非基站協(xié)作系統(tǒng)中，鄰近信息通常被視作噪聲；而在基站協(xié)作系統(tǒng)中，該信息則被視作有用信息?；谏鲜鼋邮招盘?hào)分類(lèi)，基站協(xié)作可有兩種對(duì)抗共信道干擾的方案。一種是通過(guò)干擾消除類(lèi)算法抑制鄰近信息，其具體操作是鄰近基站通過(guò)回路向本地基站傳輸其接收到的自身服務(wù)用戶(hù)的信息，而本地基站則利用該信息進(jìn)行干擾消除，其中涉及到本地基站對(duì)于鄰近基站的服務(wù)用戶(hù)至自身的信道信息估計(jì)問(wèn)題。該方案可在一定程度上抑制共信道干擾，但其性能較大程度依賴(lài)于信道估計(jì)的精度，因而其可獲得的性能增益將受到信道估計(jì)性能的制約。另一種方案是通過(guò)數(shù)據(jù)融合方式加強(qiáng)本地信息的可靠度。該方案中鄰近基站通過(guò)回路傳輸?shù)氖瞧渥陨砘謴?fù)所得的本地基站服務(wù)用戶(hù)的發(fā)射信息，本地基站對(duì)接收到的回路信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以提升服務(wù)用戶(hù)信息的可靠度。
[0004]非專(zhuān)利文獻(xiàn)“Distributedprobabilistic data association based softreception employing base station cooperation in MIMO—aided mult1-user mult1-cellsystems，，(S.Yang, T.Lv, R.Maunder, and L.Hanzo, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.60, n0.7，pp.3532-3538，2011)首次提出 了概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)及軟合并(DistributedProbabilistic Data Association and Soft Combining, DPDA-SC)輔助的上行鏈路基站協(xié)作方法，協(xié)作基站以軟信息的形式交換其恢復(fù)信號(hào)，本地基站對(duì)協(xié)作信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。得益于“信息共享與數(shù)據(jù)融合”，該文獻(xiàn)中的方法能夠在一定程度上降低共信道干擾，并且持有適中的計(jì)算復(fù)雜度。然而，該方法在數(shù)據(jù)融合時(shí)對(duì)來(lái)自不同基站的協(xié)作信息賦予了相等的權(quán)重，失去了對(duì)于基站協(xié)作信息可靠度的辨識(shí)能力，當(dāng)不同信道鏈路的質(zhì)量差異較大時(shí)，這一現(xiàn)象將更為突出。因此，對(duì)于信道鏈路質(zhì)量互異的情形，有必要采用能夠自適應(yīng)分配融合權(quán)重的數(shù)據(jù)融合方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于現(xiàn)有技術(shù)的該問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助加權(quán)數(shù)據(jù)融合方法。該方法以導(dǎo)頻信息為輔助，對(duì)各基站恢復(fù)出的協(xié)作信息使用差分進(jìn)化算法進(jìn)行次優(yōu)權(quán)重?cái)M合，根據(jù)協(xié)作信息的準(zhǔn)確度自適應(yīng)調(diào)整融合權(quán)重。與等權(quán)重的軟合并方案相比，本發(fā)明所提出的融合方法與信道鏈路質(zhì)量有更高的關(guān)聯(lián)度，能夠增加高質(zhì)量信道鏈路上所傳信息的權(quán)重，并削弱歷經(jīng)較差信道鏈路信息的影響。
[0006]本發(fā)明提出了一種基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助加權(quán)數(shù)據(jù)融合方法包括如下步驟:
[0007]一、建立系統(tǒng)模型
[0008]假設(shè)存在一個(gè)由隊(duì)個(gè)基站構(gòu)成的協(xié)作簇，其中每個(gè)基站配置&根接收天線(xiàn)，該協(xié)作簇內(nèi)存在Nt個(gè)共信道用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置單根發(fā)射天線(xiàn)，將第個(gè)基站作為本地基站，則
其第b根接收天線(xiàn)上接收到的頻域信? K可表示為
【權(quán)利要求】
1.一種基于差分進(jìn)化的導(dǎo)頻輔助加權(quán)數(shù)據(jù)融合方法包括如下步驟: 一、建立系統(tǒng)模型假設(shè)存在一個(gè)由隊(duì)個(gè)基站構(gòu)成的協(xié)作簇，其中每個(gè)基站配置&根接收天線(xiàn)，該協(xié)作簇內(nèi)存在Nt個(gè)共信道用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置單根發(fā)射天線(xiàn)，將第個(gè)基站作為本地基站，則其第kr根接收天線(xiàn)上接收到的頻域信號(hào)P可表示為
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK104009824SQ201410243442
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月1日
【發(fā)明者】張喆, 穆曉敏, 趙海峰, 韓剛濤, 李雙志, 郭歆瑩 申請(qǐng)人:張喆