[发明专利]多用户预编码及调度方法和实现该方法的基站

说明书

技术领域

本发明涉及无线MIMO通信系统，更具体地，涉及一种多用户预 编码和调度方法，其中利用从用户侧所反馈的信道状态信息(该信道 状态信息可能是不准确的，其不准确性可能来自多种因素，例如反馈 量化，反馈延时等)以及信道状态信息误差的统计特性，生成多用户 预编码矩阵和调度方案以进行多用户预编码和调度。

背景技术

最近，由于其在容量上的优势以及能与同时服务多个单天线用户 并仍然保持MIMO(多输入多输出)天线系统优点的特性，MU-MIMO(多 用户多输入多输出)系统已经引起了更多的关注。

与SU-MIMO(单用户多输入多输出)系统相比，由于每一个用户 必须独立地解码其各自的消息而无法与其他用户操作，MU-MIMO系统的 发射处理变得复杂。其核心问题是如何解决多用户间的同道干扰 (CCI)。

为了解决该问题，MU-MIMO系统使用了多用户预编码技术来控制 或完全避免多用户间的同道干扰，从而使每一个用户不会受到来自其 他用户的干扰或仅仅受到来自其他用户的有限干扰。为了完全避免或 有效控制CCI，在发射机处需要所有用户的准确CSI(信道状态信息)， 这是在真实系统中的不切实际的假定。实际上，完全准确的CSI难以得 到，而在发射机处总是使用不准确CSI。对于不准确CSI，即使使用迫 零类型的预编码算法，也无法完全避免用户间的CCI。由于通过诸如最 大似然(ML)或最小均方误差(MMSE)检测等干扰抑制方法无法在接 收机处抑制由于不准确CSI造成的残余CCI，该CCI只能被看作加性噪 声，并且它的平均功率随着总发射功率增加而增加。CCI的这一特性使 得它极大地限制了MU-MIMO的性能，特别是在高SNR时。

发明内容

为了克服由于发送端不准确CSI造成的残余CCI对MU-MIMO性 能的恶化，本发明提出一种多用户预编码和调度方法，它利用用户反 馈的信道状态信息以及该信道状态信息误差的统计特性，来生成多用 户预编码矩阵和调度方案以进行多用户预编码和调度。这样设计出来 的预编码矩阵和调度方案能更好的适应发射端信道信息不准确的情 况，减小残余CCI，从而降低不准确CSI对MU-MIMO性能的恶化。

为了实现上述目的，根据本发明，提出了一种多用户预编码和调 度方法，包括：从用户设备向基站反馈信道状态信息以及信道状态信 息误差的统计特性；基站根据所反馈的信道状态信息以及信道状态信 息误差的统计特性，生成多用户预编码矩阵和调度方案；以及利用所 生成的多用户预编码矩阵和调度方案对用户数据进行多用户预编码和 调度。

优选地，所述信道状态信息为信道矩阵的估值。

优选地，所述信道状态信息误差的统计特性为信道矩阵估值的差 错的协方差矩阵。

优选地，所述多用户预编码采用最小均方误差MMSE类算法。

优选地，所述MMSE类算法为连续MMSE算法。

优选地，所述多用户调度采用容量最大标准。

优选地，所述信道状态信息误差的统计特性可以通过测量信道估 计差错、反馈差错和量化差错来获得。

优选地，所述方法用于多用户多输入多输出MU-MIMO通信系统。

根据本发明，还提出了一种基站，包括：接收装置，接收从用户 设备反馈的信道状态信息以及信道状态信息误差的统计特性；多用户 预编码矩阵和调度方案生成装置，根据所反馈的信道状态信息以及信 道状态信息误差的统计特性，生成多用户预编码矩阵和调度方案；以 及多用户预编码和调度装置，利用所生成的多用户预编码矩阵和调度 方案对用户数据进行多用户预编码和调度。

附图说明

通过参考以下结合附图对所采用的优选实施例的详细描述，本发 明的上述目的、优点和特征将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的多用户预编码和调度方法的流程图；

图2是用于实现本发明的多用户预编码和调度方法的基站的方框 图；

以及

图3和4是用于显示本发明方法与现有技术方法的性能比较的曲 线图。

具体实施方式