[发明专利]莱斯信道下的多用户系统自适应反馈方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信中的多输入多输出(MIMO)多用户系统技术领域，特别涉及莱 斯(Rician)平坦慢衰落信道的有限反馈方法。

背景技术

下行多输入多输出系统中多用户选择空分复用方法是提高无线通信系统吞吐率的一 种有效方法。《国际电子与电气工程师协会专题》(IEEE Journal on Selected Areas in Communications(JSAC)，Special Issue on4G Wireless Systems，vol.24，issue3， Mar.2006，pp.528-541)提出的一种基于迫零波束成型(ZFBF)的多输入多输出系统 多用户选择方法，以较低的运算复杂度逼近了MIMO多用户系统中的吞吐率上限。然而这 种方法要求系统中所有用户在每个时隙反馈其信道的准确值，这会带来巨大的反馈开销， 在实际系统中难于实现。

《国际电子与电气工程师协会专题》(IEEE Journal on Selected Areas in Communications(JSAC)，Volume.25，issue7，Sep.2007，pp.1478-1491)针对瑞 利(Rayleigh)信道提出的一种基于随机矢量量化(RVQ)的有限反馈方法，可以在很大 程度上减小反馈开销。然而在莱斯信道下，信道矢量方向不再是等方向性分布而是集中 分布在某一方向区域内，因此这种针对瑞利信道设计的有限反馈方法仍将会导致反馈开 销的浪费。

发明内容

本发明提出一种多输入多输出多用户系统中针对莱斯信道的自适应反馈方法，以克 服现有技术的上述缺陷，减小反馈开销，获得更高的吞吐率性能。

本发明多输入多输出多用户系统中针对莱斯信道的自适应反馈方法，包括基站与各 用户端的量化码本设计、各用户端的信息的量化与反馈、基站端用户信道的重构和基站 端的用户调度与数据发送；其特征在于：所述基站与各用户端量化码本设计，采取基站 利用上行信道估计得到各用户信道的均值信道，基站与各用户端根据各信道均值信息计 算出码字选择的门限值，在基站和各用户端设置相同的初始随机矢量码本集合，基站和 各用户端同时将与其信道均值矢量的内积小于门限值的码字从码本集合中删除；所述各 用户端的信息的量化与反馈，采取各用户基于码字选择后的矢量码本集合量化测量到的 信道矢量方向，当用户的量化码本非空时，用户在每个时隙向基站反馈信道增益和码字 选择后的矢量码本集合的矢量索引，当用户的量化码本为空集时，用户在每个时隙向基 站只反馈信道增益；所述基站端用户信道的重构，采取基站利用各用户端反馈信息重构 用户信道，当用户只反馈信道增益时，基站使用该用户的信道均值矢量方向做为用户信 道的估计方向。

本发明多输入多输出多用户系统中针对莱斯信道的自适应反馈方法可按如下具体步 骤进行：

所述基站与各用户端量化码本设计为：在基站有M根天线，有S个用户，各用户端 有一根接收天线的系统中，基站利用上行信道估计得到各用户信道的均值信道；

在基站和用户端建立相同的初始随机码本集合，其中向量 v₁，…，v_N都是随机生成的归一化的1×M的矢量，M为基站发送天线数，N为初始随机 矢量码本集合大小，其值为N＝2^FB，参数FB是在每个时隙每个参与向基站反馈的用户 来代表用户的信道矢量方向的比特数，决定用户反馈码本的量化误差，参数FB越大，量 化误差越小；

各用户码字判决门限的确定：全体用户集合{1，…S}中的每一个用户k的信道向量h_k服从莱斯分布