基于奇异值分解的高效波束赋形方法

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1、万方数据第50卷第8期2010年8月电讯技术TelecommunicationErgi．eeringv01．50No．8Aug．2010文章编号：1001—893X(2010}08一0046—06TD—LTE系统中基于奇异值分解的高效波束赋形方法+樊迅，郭彬，曹伟，蒋智宁(上海贝尔股份有限公司，上海200070)摘要：为了克服TD—LTE系统中传统的基于矩阵信道的迭代波束赋形方法复杂度较大且可能不收敛的问题，提出一种基于奇异值分解的高效波束赋形方法。该方法利用系统终端侧仅有2根天线的系统特性，采用基于2×2矩阵特征值分解公式的矩阵

2、信道奇异值分解获得波束赋彤天线加权向量；不仅可以直接获得精确的加权向量，而且相对于传统迭代方法大幅降低了复杂度。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。关键词：TD—LTE；波束赋形；奇异值分解；信道互易性中图分类号：TN929．5文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—893x．2010．08．010Singular—Value-Decomposition·BasedHigh·EfficientBeamformingMethodinTD-LTESystemsFANXun，GUOBin，CAOWei，JIA

3、NG2hi—ning(Alcatel．LucentShanghaiBellCo．，Ltd．，Shanghai201206，China)Abstract：TooVenxHl帕theproblemsofhighimplementationcomplexityanditerationconvergenceinthetradi-tionalTD-LTEmatrix-channel—ba8edbeamfonning．thispaperproposesasingular-value—decomposition(SVD)一basedhilgll

4、—efficientk捌Ⅲ曲IIlingmethod．Thevopo蚓tmethod，u砌izingthesystemcharacteristicofaIllytwoantennasattheTD-LTE-systemterminalside，adoptsthehigh-efficient2一by一2一matrix-eigenvalue-decompo-sition—basedSVDtoobtainbt捌偷咄antennaweightingvector；notonlythepreciseweight洫gvectorcaIlbedi

5、rectlyobtainedbutalsothecomplexityisgreatlyreducedagainstthetraditionalone．Theoreticalanalysisandsimulationresultsconfirmthevalidityoftheproposemethod．Keywords：31)一LTE；l舢nforming；singularvaluedecomposition(svo)；channelreciprocity1引言作为由我国自主提出的第三代移动通信(3G)标准TD—SCDMA的演进标准

6、，TD—LTE的标准化和面向未来商用的系统试验工作，近年来在无线通信领域内受到了极大的关注【1-2l。目前，TD—LTE系统外场大规模组网试验即将展开。出于TD—LTE系统与TD—SCDMA系统共天线共站址以尽可能降低网络演进成本的考虑，下行链路8发2收的TD—LTE系统已被确定为是一种主流的用于室外覆盖的TD—LTE系统形式⋯2。TD—LTE系统和TD—SCDMA系统同属时分双工(’IDD)系统范畴，相对频分双工(FDD)系统具有天然的上下行信道互易性的特点，更便于采用“波束赋·收稿日期：2010—05—21；修回日期：2010

7、—06—07基金项目：国家科技重大专项项目(2009ZX03002一001)FomadationItem：TheNationalScience＆TechnologyMajorP_ojca(No．2009ZX03002—001)·46·万方数据第8期樊迅等：TD—LTE系统中基于奇异值分解的高效波束赋形方法总第261期形”(或“智能天线”)技术[3-4J，用以提高系统下行的传输性能。作为TD—SCDMA系统中的一项特色技术，波束赋形技术能否在TD—LTE系统中进一步地成功演进，并用于实际的网络部署中，提高TD—LTE系统下行传输的系

8、统性能，是TD—LTE系统建设中一项极受关注的热点课题引2。在TD—LTE系统中，基站(eNodeB)基于终端(uE)上行两根天线交替发送探测参考信号(sRs)所获得的矩阵信道进行下行波束赋形，相对于基于UE上行固定一根天线发送SRS所获得的向量信