[发明专利]一种多输入多输出系统中的数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出（MIMO）技术，尤其涉及一种多输入多输出 系统中的数据处理方法及装置。

背景技术

MIMO技术的核心思想是利用多个天线实现多发多收，从而充分开发空 间资源。在窄带信道条件下，MIMO系统的信道容量与收、发天线数目的最 小值近似成正比，它在不增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍 地提高信道容量和频谱利用率。

OFDM技术是一种多载波传输技术，其将信道分成若干个正交子信道， 将高速数据流转换成并行的低速子数据流，并调制到每个子信道上进行传 输。OFDM系统的典型特点是子信道之间的相互干扰(ICI)较小、频谱资源 的利用率较高以及对频率选择性衰落和符号间干扰的抵抗程度较好等。

为了充分发挥MIMO技术和OFDM技术所具备的优势，目前已在OFDM 的基础上合理开发空间资源，通过将MIMO与OFDM相结合，形成 MIMO-OFDM系统，在MIMO-OFDM系统中，可以在保证用户业务质量 （QoS）的前提下，提供更高的数据传输速率。

为了能够在平坦的信道上得到频率选择性的信道效果，通常在 MIMO-OFDM系统的待处理数据中引入循环延迟，即不同发射天线上的待 发送数据对应不同的循环延迟，从而获得循环延迟分集（CDD）。上述引入 循环延迟的操作被称为是CDD处理。另外，为了提高MIMO-OFDM系统中 的信号传输质量，通常还利用预先设定的码书对待处理数据进行预编码操 作，即将码书中与当前信道最匹配的码字乘以待处理数据。目前经常将上述 的CDD处理和预编码处理相结合，形成CDD预编码技术，以便进一步缓解 平坦信道环境下多用户调度性能恶化的问题，从而提高信号质量。

图1示出了现有的基站侧通过CDD预编码方式进行数据处理的流程图。 参见图1，以下行方向为例，该数据处理方法包括如下步骤：

在步骤101中，为各用户终端分配无线资源，将各用户终端的信号流组 成待处理数据。

由于这里要进行下行方向上的数据处理，因此基站为MIMO-OFDM系 统中的各用户终端分配无线资源，以保证多用户的正常传输；并且，由于基 站要在下行方向上与多个用户进行通信，因此本步骤中还要将每个用户终端 对应的信号流合并组成待处理数据，例如，以每个用户对应的信号流作为一 行，形成待处理数据矩阵。

在步骤102中，从预先设置的码书中选择小区内用户终端对应的码字， 对待处理数据进行预编码处理。

在MIMO-OFDM系统中，预先在基站和终端设置相同的码书，其中包 含有多个供预编码使用的码字。终端通过自身的测量确定当前信道质量，从 码书中选择与所确定的信道响应最为匹配的码字，并将该码字的索引反馈给 基站；基站在接收到终端上报的码字索引后，从码书中选出该码字索引代表 的码字，作为该用户终端所在小区中所有用户终端对应的码字。在确定了本 次数据处理中小区内用户终端对应的码字后，将所选择的码字与待处理信号 中各用户终端的信号流相乘，得到预编码处理结果。

在步骤103中，利用预先确定的各天线的循环延迟，对预编码处理结果 进行CDD处理。

通常情况下，各天线对应的循环延迟均以OFDM码片（chip）作为基本 单位，并且是长时缓慢变化的。举例来说，假设在两发两收的MIMO-OFDM 系统中，发射天线1和发射天线2上均要发送信号[S₁，S₂，...S_N]，其中S₁在 时间上早于S_N。如果发射天线1对应的循环延迟为-1个OFDM码片，发射 天线2对应的循环延迟为2个OFDM码片，那么在发射天线1上发出的信 号中，按照时间先后的顺序为：S_N→S₁→…→S_N-2→S_N-1，在发射天线1上发 出的信号中，按照时间先后的顺序为：S₃→…→S_N→S₁→S₂。可见，这里对 信号进行CDD处理的实质在于当循环延迟大于零时，将n个时间顺序在前 的符号依次排在时间顺序较后处进行传输；当循环延迟值小于零时，将n个 时间顺序在后的符号依次排在时间顺序较前处进行传输。