[发明专利]一种多输入多输出系统的预编码方法及使用该方法的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种多天线无线通信系统中的预编码和多用户调度技术，更具体地，涉及一种多输入多输出系统的预编码方法及使用该方法的设备。

背景技术

未来无线通信系统要求能提供越来越高的信息传输速率和通信质量。为了在有限的频谱资源上实现这一目标，MIMO(Multi Input Multi Output，多输入多输出)技术已成为未来无线通信中所采用的必不可少的手段之一。

在MIMO系统中，发送端利用多根天线进行信号的发送，接收端利用多根天线进行信号的接收。研究表明，相比于传统的单天线传输方法，MIMO技术可以显著的提高信道容量，从而提高信息传输速率。

同时，在MIMO系统中采用预编码(pre-coding)的发送方法可以有效提高MIMO系统的性能。预编码的基本思想是根据当前的信道信息，对待发送数据在发送之前进行预处理，包括线性处理和非线性处理等。

MIMO预编码是一种闭环的传输技术，根据其所需反馈信息形式的不同，可以分为两种，基于码本(Codebook)的预编码和基于非码本(Non-Codebook)的预编码。

在基于码本的MIMO预编码中，发送端和接收端在通信前事先设定某一个码本，其中包含若干预编码码字(Codeword)。在每个资源块(ResourceBlock，RB)发送之前，接收端都会根据当前的信道特性，从该码本中选取一个认为最好的预编码码字(此时，如果发送端采用该码字进行预编码后发送，接收端会有最好的性能)，并将该码字在码本中所对应的索引(Index)反馈给发送端。发送端再根据反馈信息，从码本中选取与该索引相对的码字对发送信号进行预编码。也就是说，基于码本的预编码中，反馈信息的形式为码字所对应的索引。

与基于非码本的预编码相比，基于码本的预编码可以有效的降低信道的反馈开销，是一种更为实用的预编码技术。

现有的解决方案中，基于码本的预编码技术对于所有的时频空间上的所有资源块采用单个固定的码本。

对于考虑用户公平性的多用户调度来说，用户的信道特性波动越大，调度的增益(多用户分集增益)越大。然而，对于信道波动本来不大的情况，如Rician信道、慢衰落信道或相关信道，当采用单个固定码本时，由于码本的大小有限(受反馈开销限制)，采用该码本中码字预编码后的等效信道的波动仍然不够充分，从而带来多用户调度性能的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多输入多输出系统的预编码方法及使用该方法的设备，提高多用户调度性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多输入多输出系统的预编码方法，包括：

步骤A，用户接收机根据资源块的位置从包括多个码本的多码本中确定对应的码本，并从确定的码本中选择对应的码字索引发送给基站发射机；

步骤B，基站发射机根据待发送数据所在的资源块的位置从包括多个码本的多码本中确定对应的码本，并根据码字索引从确定的码本中选择码字后，利用选择的码字对待发送数据进行预编码。

上述的方法，其中，所述用户接收机和基站发射机根据资源块所在的子帧和/或子带从包括多个码本的多码本中确定对应的码本。

上述的方法，其中，时间上不同的子帧的资源块以一个或多个子帧为间隔依次循环使用多码本中的多个码本；和/或频率上不同的子带的资源块以一个或多个子带为间隔按顺序循环使用多码本中的多个码本。

上述的方法，其中，所述多码本为单码本左乘酉矩阵。

上述的方法，其中，所述单码本为非酉码本或酉码本。

为了更好的实现上述目的，本发明还提供了一种基站发射机，包括反快速傅立叶变换模块、并串变换及循环前缀插入模块及第一天线，还包括：

调度器，用于接收用户返回的包括码字索引和信道质量标识的信道反馈信息，并根据信道反馈信息和调度准则进行调度和控制；

用户数据映射模块，用于将调度上的待发送到用户的数据映射资源块；

多码本保存及码字选择模块，用于根据资源块的位置从包括多个码本的多码本中确定对应的码本，并根据码字索引从多码本中选择对应的码字；

预编码模块，用于利用选择的码字对对应的资源块数据进行预编码。

上述的基站发射机，其中，所述多码本保存及码字选择模块具体用于根据资源块所在的子帧和/或子带从包括多个码本的多码本中确定对应的码本。

上述的基站发射机，其中，所述多码本为单码本左乘酉矩阵。

上述的基站发射机，其中，所述单码本为非酉码本或酉码本。