[发明专利]一种OFDMA系统中利用MIMO预编码码书进行时频资源动态分配的机制

说明书

技术领域

本发明涉及正交频分复用和多天线预编码，具体涉及一种OFDMA系统时频资源动态分配方法。

背景技术

(一)正交频分复用OFDM在频域把频谱分成若干个正交的子信道，各子信道的载波相互重叠，提高了频谱利用率。由于各子信道的带宽相对较窄，因此对整个发射带宽信号来讲频率选择性信道对于各个子信道信号来讲是平坦衰落的，均衡可对每个子载波分别进行，大大简化了接收机结构。由于OFDM具有频谱利用率高、均衡简单的优点，非常适合于高速的有线和无线传输，因此得到了广泛研究。

(二)多输入多输出MIMO系统能提高频谱效率，为了能更有效地发挥MIMO系统发射端多天线阵列的增益，往往需要采用预编码的技术。预编码保证信道容量能够更加趋近于MIMO系统容量的理论值。一般来说，为了分析和实现的方便起见，预编码通常采用线性预编码的形式，也就是用一个预编码矩阵乘以由发射子流构成的发射矢量，从而把M_s个发射子流符号映射到M_t根发射天线上(通常M_s＜M_t)，当然这里的预编码矩阵是由信道矩阵决定的。这种采用预编码矩阵的MIMO系统能显著地提高系统的性能，但同时也需要接收端能及时向发射端反馈预编码矩阵。下面以降低误码率为出发点介绍一下在MIMO中使用预编码和波束形成技术能够改善系统性能的原理和具体方法。

(三)图1表示一个使用了空间波束形成beamforming方式来进行预编码的系统。经过调制后的信号s，没有进行空时编码STC(在此可以认为从STC输出的流的个数为1)，通过加权的方法被发送到多个天线上去，权值向量为w。在接收端，z为接收天线的加权。H为信道相应矩阵。w和z分别为空间波束形成beamforiming和联合combine向量。其中，符号能量为E_s[|s|²]＝ε_t，接收到信号为：

x＝(z^HHw)s+z^Hn    (2)

在这样一个空间波束形成beamforiming和联合combine的系统中，重要的是对于w和z的选取。一般来讲，w和z的选取应以最大化SNR以降低误码率为准则。在该系统中，接收机的信噪比γ_r表示为：

gr=et|zHHw|2||z||22N0]]>