用于td-lte電力通信專網的多天線預編碼傳輸方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種多天線預編碼方法，具體涉及一種用于TD-LTE電力通信專網的 多天線預編碼傳輸方法。
【背景技術】
[0002] 電力通信系統是智能電網建設的基礎。智能電網的建設涵蓋智能發電、智能輸電、 智能變電、智能配電、智能用電及智能調度等多個環節，而通信信息技術是智能電網建設的 核心支撐平臺。除傳統的光纖通訊外，智能電網的建設也越來越依賴先進的無線通訊技術 的應用，智能輸電環節中的輸電線路狀態監測系統的應用對無線通訊的實時性、可靠性和 通訊帶寬也提出了更高的要求。目前比較熱門的無線通信技術主要有3G無線通信技術、全 球微波互聯接入（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，WiMAX)和TD-LTE 技術。采用3G通訊最大的問題是帶寬不足，僅可用于一般數據傳輸，無法支持高清視頻流 暢傳輸。WiMX技術對定點通訊支持比較好，不太適合高速移動通訊場合，且可支持的終端 數量有限。TD-LTE技術帶寬高，且支持移動通訊，可以實現專業語音集群、多媒體視頻調度、 高清視頻監控流暢傳輸及高速寬帶數據傳輸，更能滿足電力通信的性能需求。
[0003]實際傳播環境中，由于天線間距和周圍散射體的局限，無線通信信道常常存在著 衰落相關性和直達徑，在發送端未知信道狀態信息的情況下，這些因素直接導致了多天線 無線通信系統信道容量的下降。自適應傳輸是克服實際傳播環境中非理想因素的主要手 段。然而，由于無線信道的時變性、信道估計的時延以及頻率的偏移，使得在發送端難以獲 得完全的信道狀態信息。針對該問題，現在急需一種傳輸方法，以較低的復雜度有效地提高 傳輸速率。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供了用于TD-LTE電力通信專網的多天線預編 碼傳輸方法，利用變化速度相對較慢的發送相關陣、接收相關陣和信噪比，能夠以較低的復 雜度有效地提高傳輸速率。
[0005]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0006] 用于TD-LTE電力通信專網的多天線預編碼傳輸方法，包括以下步驟，
[0007] 步驟一，在發送端，利用子載波i的信道估計結果，計算子載波i上信道的發送相 關陣、接收相關陣和信噪比；
[0008] 子載波i的發送相關陣Rt,:
【主權項】
1. 用于TD-LTE電力通信專網的多天線預編碼傳輸方法，其特征在于：包括W下步驟， 步驟一，在發送端，利用子載波i的信道估計結果，計算子載波i上信道的發送相關陣、 接收相關陣和信噪比； 子載波i的發送相關陣為：
其中，二0f為發送端至接收端鏈路子載波i的信道矩陣，豆為子載波i的信道 估計結果，上標（?）T代表轉置，上標代表共輛轉置，E{ ? }表示求期望，為NtXNt 的酉矩陣，為NtXNt的對角陣且對角元按降序排列，Nt為發射天線數，Nf為接收天線 數； 子載波i的發送相關陣接收相關陣為：
其中，Ur，i為NfXNr的酉矩陣，A 為NfXNr的對角陣且對角元按降序排列； 子載波i的信噪比Yi為： 二>其中，Pi為子載波i的總發送功率，（7^為子載波i上的噪聲方差； 步驟二，利用子載波i上信道的發送相關陣、接收相關陣和信噪比，計算子載波i的功 率分配矩陣A 步驟H，利用和A i對子載波i進行預編碼傳輸，子載波i的數字基帶發送信號 S:?二Uf，,Af2d,?其中di為子載波i的輸入符號流。
2. 根據權利要求1所述的用于TD-LTE電力通信專網的多天線預編碼傳輸方法，其特征 在于：計算子載波i的功率分配矩陣A i的過程為， A1)初始化； 令L= 1，
其中〇mx。表示一個維度 為mXn、組成元素均為0的矩陣，為第L次迭代的功率分配矩陣，C<u為無具體意義 的中間變量，C?=0; A2)若L > Nt，轉至步驟A5,否則轉至步驟A3 ; A3)利用下式計算CW;
其中為二{、巧，馬，…，馬}為集合{l，2,…，Nf}的元素個數為k的任意子集， A二{クl，ク2，???，A}為集合{l，2，…，L}的元素個數為k的任意子集，At,i,(L)為矩 陣At i的前L行和前L列組成的子矩陣，.，表示由行集合冷，和列集合，選 ' 廠,Z OCf. K fi 取的Afi的子矩陣，乂 表示由行集合A和列集合o選取的乂GO的子矩 ' 。'W A Pk Pk I,i 陣； A4)若 C江)> C (L-1)，則令 L = L+1， 表示L階單位矩陣，轉至步驟A2);否則，跳轉至步驟A5 ; A5)生成功率分配矩陣二 A(^ I I 〇
【專利摘要】本發明公開了用于TD-LTE電力通信專網的多天線預編碼傳輸方法，包括以下步驟，步驟一，在發送端，利用子載波i的信道估計結果，計算子載波i上信道的發送相關陣、接收相關陣和信噪比；步驟二，利用子載波i上信道的發送相關陣、接收相關陣和信噪比，計算子載波i的功率分配矩陣Λi；步驟三，利用Ut,i和Λi對子載波i進行預編碼傳輸，子載波i的數字基帶發送信號其中di為子載波i的輸入符號流。本發明利用變化速度相對較慢的發送相關陣、接收相關陣和信噪比，能夠以較低的復雜度有效地提高傳輸速率。
【IPC分類】H04L5-00, H04L1-00
【公開號】CN104601282
【申請號】CN201510013928
【發明人】徐長福, 王小波, 周超, 何力波, 何勇
【申請人】國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 蘇州奧奎拉電子科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月12日