[发明专利]MU-MIMO系统的处理方法和基站

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种MU-MIMO(Multiple-User Multiple Input Multiple Output，多用户多输入多输出)系统的处理方法和基站。 

背景技术

MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)技术是无线移动通信领域中智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，可以利用多径来减轻多径衰落，并能有效地消除共道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统采用的一种关键技术。 

目前在已经成熟或者接近成熟的3G/B3G无线通信系统中，基站侧和终端侧通过配置多组发射/接收天线，并结合MIMO信号处理方案，这种方法被称为单用户MIMO(SU-MIMO)，其本质依然是基站(BS)与终端(MS)之间点对点的传输数据。而新一代的无线通信协议标准均支持多用户MIMO(MU-MIMO)。图1示出了根据相关技术的MU-MIMO系统的结构示意图。如图1所示，与下行SU-MIMO相比较，下行MU-MIMO把一个BS(Base Station，基站)与一个MS(Mobile Station，移动台，也称用户终端)之间点对点的信道扩展为一个BS与多个MS之间的点对多点的信道，通过由空间上分散的用户引起的基站侧天线阵列中空间特征的差异，基站可以在相同的频率信道中同时与多个用户终端进行通信。 

对于MU-MIMO来说，由于需要在发送端进行预处理以便消除用户之间的干扰，所以基站需要每个终端反馈其对应的信道系数。在下一代以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess，正交频分多址)技术为基础的无线通信系统(比如IEEE802.16m、LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)、LTE-A(Long Term Evolution Advance，高级长期演进系统)等)中，用户终端的信道系数矩阵H采用码本C的形式进行量化和反馈，即基站和每个用户终端均保存相同的一套码本C，每个用户终端首先通过下行测量(中间)导频测量自己的信道系数矩阵，然后根据特定的准则在码本集合C中选择能够最优量化信道系数的码字V，最终将该码字V在码本C中的索引I(Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵索引)反馈给基站。基站在收到用户终端反馈的码字索引I后，在自己保存的码本集合C中找到索引I对应的码字V。这样，通过以上的过程，基站能够获得每个用户终端的信道系数矩阵信息。 

在MU-MIMO中，如何利用用户终端的信道信息进行快速而合理地用户成组是MU-MIMO性能能够得到充分发挥的关键技术之一。目前，通常采用遍历的方法确定成组用户，逐次将每个成组用户添加到成组用户集合中。但是，当系统允许3个以上用户成组时，此时如果采用遍历的方法由于每次确定一个成组用户均需要遍历所有其他用户，判断其是否可以与成组用户集合中的各个用户配对，这样就需要大量的计算过程，从而增加了系统的复杂度。 

此外，MU-MIMO中的另一个关键技术是成组用户的预编码矩阵的计算。目前，对于线性预编码来说，一般采用迫零(ZF)或者块对角算法(BD)，该类算法均涉及到大矩阵的直接求逆运算或者是SVD(Singular Value Decomposition，奇异值)分解，而这两种运算方法都很复杂，所以在系统中的实用度较差。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种MU-MIMO系统的处理方法和基站，以至少解决上述的在系统允许3个以上用户成组时，采用遍历的方法需要大量的计算过程，增加了系统的复杂度的问题。 

根据本发明的一个方面，提供了一种多用户多输入多输出MU-MIMO系统的处理方法，包括：步骤S202，基站计算本地保存的码本中秩相同的所有码字之间的相关性；步骤S204，从待成组用户集合中确定主调度用户，并将主调度用户添加到成组用户集合；步骤S206，根据主调度用户反馈的码字索引和预先计算的相关性，从待成组用户集合中确定与主调度用户之间的相关性满足与预定阈值的大小关系的第一集合，并以第一集合更新待成组用户集合；重复步骤S204和步骤S206，直至成组用户集合中的用户数量达到成组用户数阈值或者待成组用户集合为空集。