[发明专利]基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线移动通信方法，特别涉及一种多用户MIMO系统下行链路预编码方法。

背景技术

多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术是无线移动通信领域的重大突破。特别是MIMO技术在多用户通信系统的应用中，不仅其分集增益可以有效提高多用户MIMO系统(MultipleUserMIMO，MU-MIMO)的误码率性能，而且MIMO技术的复用增益使多用户通信系统容量大大提高。在MU-MIMO系统的下行链路中，由于基站同时向多个用户端发送数据，因此用户间的共道干扰(Co-ChannelInterference，CCI)问题是影响多用户MIMO系统下行链路性能的主要因素之一。

针对多用户MIMO系统下行链路中用户间的共道干扰问题，线性块对角化预编码方案使得各用户的预编码矩阵位于其他用户信道矩阵的零空间上，将多用户MIMO系统分解为多个独立的单用户MIMO系统，以此来消除用户间的共道干扰。Tomlinson-Harashimaprecoding(THP)预编码方案是一种非线性预编码方案，因其能够有效避免线性预编码方法的噪声放大问题，从而受到广泛关注。THP预编码技术将接收端连续干扰消除技术应用到下行链路的发送端，因此编码符号排列顺序对THP预编码的性能影响很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能减小多用户MIMO系统中用户间的共道干扰，提高多用户MIMO系统下行链路的误比特率性能的基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤1：建立多用户MIMO系统下行链路模型，基站通过各用户反馈信息确定原始信道矩阵；

步骤2：确定与用户数相同数目个用户排序矩阵；

步骤3：为每个用户确定与之接收天线数相同数目个天线排序矩阵；

步骤4：对于步骤2中所得的每个用户排序矩阵，每个用户分别随机选择一个自身的天线排序矩阵替换该用户排序矩阵中与其对应列中值为1的元素，从而得到K个发送矩阵；将步骤1中得到的原始信道矩阵分别左乘这K个发送矩阵，得到K个等价信道矩阵；

步骤5：将步骤4中得到的K个等价信道矩阵分别正交化变换，得到每个等价信道矩阵的反馈矩阵、加权矩阵和前馈矩阵，并将每个等价信道矩阵左乘其对应的加权矩阵再右乘其对应的前馈矩阵，得到其对应的判断矩阵；

步骤6：将步骤5中所得到的每个判断矩阵的主对角线元素取倒数的平方再求和，得到该判断矩阵的评价值，并选择评价值最小的判断矩阵所对应的等价信道矩阵作为最优等价信道矩阵，且将该最优等价信道矩阵在步骤5中正交化变换得到的反馈矩阵、加权矩阵和前馈矩阵分别作为最优反馈矩阵、最优加权矩阵和最优前馈矩阵；

步骤7：将步骤6中得到的最优反馈矩阵、最优加权矩阵和最优前馈矩阵进行THP预编码处理。

本发明还可以包括以下技术特征：

1、所述步骤2中确定用户排序矩阵具体步骤为：