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TD-LTE中的智能天線算
法[3]
單流波束賦形其實(shí)就是普通的智能天線波束賦形在LTE中的應(yīng)用,雙流波束賦形簡單地說就是多天線信道奇異值分解算法的典型應(yīng)用,其實(shí)現(xiàn)機(jī)制都已基本成熟,但算法優(yōu)化卻有許多工作需要我們不斷努力。為此,我們先了解一些比較典型的應(yīng)用于LTE中的波束賦形算法。
?。?)單流波束賦形算法:單流波束賦形可根據(jù)賦形向量的獲得方式,分為長期波束賦形和短期波束賦形,其中短期波束賦形最常見的是基于奇異值分解SVD(Singular Value Decomposition)波束賦形,長期波束賦形通常稱為基于來波方向DOA的波束賦形。在SVD方法中,發(fā)送端從上行探測導(dǎo)頻(Sounding)估計(jì)出信道信息,然后對用戶信道進(jìn)行SVD分解計(jì)算出對應(yīng)的預(yù)編碼酉矩陣。其中SVD分解操作是:假設(shè)天線發(fā)送數(shù)目為M,接收天線數(shù)目為N,則空間信道矩陣H的維數(shù)為N×M,空間信道矩陣H的SVD分解為:
H=UAVH (5)
其中U和V分別是維數(shù)為N×N和M×M的酉矩陣,A是一個(gè)維數(shù)為N×M的矩陣,其對角線元素是非負(fù)實(shí)數(shù),非對角線無線為0,并且A的對角線元素λ1≥λ2≥…≥λn,即按照大小排序之后的矩陣H的奇異值,其中n是M和N中的最小值。經(jīng)過奇異值分解后獲得的酉矩陣V即為線性預(yù)編碼。
而DOA波束賦形的加權(quán)向量是基于遠(yuǎn)大于信道相干時(shí)間的一段時(shí)間內(nèi)對信道的測量,亦即傳統(tǒng)的不用訓(xùn)練序列的盲自適應(yīng)方法,常用的是延遲相加法。
(2)雙流波束賦形單用戶算法:當(dāng)單用戶傳輸時(shí),同一個(gè)時(shí)頻資源塊僅分配給一個(gè)用戶,基站端僅對有用信號進(jìn)行波束賦形,增強(qiáng)有用信號功率,典型的算法有特征值波束賦形EBB(Eigenvalue Based Beamformin),其波束賦形矩陣具體計(jì)算如下:
設(shè)基站發(fā)送天線數(shù)為nr,移動臺接收天線數(shù)為mR,基站到第i個(gè)用戶的信道矩陣為Hi。第i個(gè)用戶支持的獨(dú)立數(shù)據(jù)流為ri(ri≤mR)。