[发明专利]在MIMO系统中降低反馈率的反馈调度

说明书

技术领域

本发明总体上针对信息处理领域。在一个方面，本发明涉及调度 来自多个接收机的反馈的系统和方法。

背景技术

无线通信系统在指定的电磁频谱内发送和接收信号，但是电磁频 谱的容量是有限的。随着对无线通信系统的需求持续增长，提高频谱 使用效率面临越来越多的挑战。为提高系统的通信容量，同时降低系 统对噪声和干扰的敏感性和限制发送功率，已经提出了多种无线通信 技术，诸如多输入多输出(MIMO)，它是一种包括多个发射天线和多 个接收天线的发送方法。各种发送策略需要发送阵列具有关于在每个 发射天线元件和每个接收天线元件之间的信道响应的某种水平的知 识，并且经常被称为“闭环”MIMO。例如，空分多址(SDMA)系统 可以被实现为闭环系统，以通过在发射机处应用预编码以考虑传输信 道特征来提高频谱使用效率，从而提高数据率和链接可靠性。基于 SDMA的方法在多个当前新兴标准中采用，例如IEEE 802.16和第三代 合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)平台。

图1图示了无线通信系统100，其中具有第一天线阵列106的发 射机102与具有第二天线阵列108的接收机104通信，其中每个天线 阵列包括一个或多个天线。通信系统100可以是任何类型的无线通信 系统，包括但不限于MIMO系统、SDMA系统、CDMA系统、OFDMA 系统、OFDM系统等。在通信系统100中，发射机102可用作基站， 而接收机104用作订户站，订户站实质上可以是任何类型的无线单向 或双向通信设备，诸如蜂窝电话，配备了无线的计算机系统以及无线 个人数字助手。当然，接收机/订户站104还可以发送由发射机/基站102 接收到的信号。在发射机102和接收机104之间的传送的信号可以包 括语音、数据、电子邮件、视频以及其它的数据、语音和视频信号。 在操作中，发射机102在信道H₁上通过一个或多个天线106向接收机 104发送信号数据流(例如，信号s₁)，该接收机组合从一个或多个接 收天线108接收到的信号以重建所发送的信号。为了发送信号s₁，发 射机102准备用于信号s₁的由向量x₁表示的发送信号。(注意：小写 黑体变量指示向量，大写黑体变量指示矩阵)。发送信号向量x₁经由 信道矩阵H₁表示的信道来发送，并且在接收机104处作为接收信号向 量y₁＝H₁x₁+n₁(其中n表示同信道干扰或噪声)被接收。信道矩阵H₁表示在发射机天线阵列106和订户站天线阵列108之间的信道增益。 因此，信道矩阵H₁可以由一个k×N的复系数矩阵表示，其中N是在 基站天线阵列106中的天线数目，并且k是在订户站天线阵列108中 的天线数目。k的值对每个订户站可以是唯一的。如将理解的，信道矩 阵H₁可以替换地由N×k的复系数矩阵表示，在这种情况下相应地调 整矩阵操纵算法，使得例如在k×N信道矩阵上的右奇异向量计算变为 在N×k信道矩阵上的左奇异向量计算。信道矩阵H₁的系数至少部分 取决于传送信号的诸如空气的介质的发送特征。在接收机处可以使用 多种方法来确定信道矩阵H₁系数，诸如向接收机发送已知的导频信号， 使得已知导频信号的接收机可以利用公知的导频估计技术来估计信道 矩阵H₁的系数。替代地，当在发射机和接收机之间的信道在两个方向 上都是互相关联时，实际的信道矩阵H₁被接收机得知并且也可以被发 射机得知。