專利名稱：：一種上行多用戶設(shè)備虛擬多輸入多輸出的配對(duì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及多輸入多輸出(MIMO,MultipleInputandMultipleOutput)無線移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于上行多用戶i殳備(UE,UserEquipment)虛擬MIMO的配對(duì)方法。
背景技術(shù)：
：MIMO技術(shù)是針對(duì)多徑無線信道來說的，是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，從而提高數(shù)據(jù)速率、減少誤比特率，改善無線信號(hào)傳送質(zhì)量。MIMO無線移動(dòng)通信系統(tǒng)由于其有效提高信道容量而成為LTE(長期演進(jìn)，LongTermEvolution)的研究中一項(xiàng)倍受人們關(guān)注的技術(shù)。使用預(yù)編碼技術(shù)進(jìn)行多數(shù)據(jù)流與天線之間的復(fù)用能夠更加有效地利用現(xiàn)有信道資源，針對(duì)多UE使用的預(yù)編碼方法的基本思想是發(fā)射端的發(fā)射機(jī)已知所有UE的信道信息，根據(jù)所有UE的信道信息，通過多UE信號(hào)分離算法對(duì)于多UE間的信號(hào)進(jìn)行分離，消除UE之間的干擾，達(dá)到同時(shí)同頻傳輸多UE信號(hào)的目的。但是對(duì)于上行鏈路來說，由于復(fù)雜度的限制，通常情況下UE作為發(fā)射機(jī)只能有一套功率放大等發(fā)射裝置。也就是說，雖然UE是擁有多天線的，但是在發(fā)射時(shí)通常只會(huì)使用其中一個(gè)天線。如何使發(fā)射時(shí)僅使用一個(gè)天線的UE也能夠應(yīng)用MIMO技術(shù)，達(dá)到有效地利用現(xiàn)有信道資源的目的，是目前存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種上行多UE虛擬MIMO的配對(duì)方法，解決發(fā)射時(shí)僅使用一個(gè)天線的UE也能夠應(yīng)用MIMO技術(shù)，從而有效地利用現(xiàn)有信道資源的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種上行多用戶設(shè)備UE虛擬多輸入多輸出的配對(duì)方法，應(yīng)用于每個(gè)UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使用l根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，其特征在于，NodeB根據(jù)每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本，對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，使配對(duì)的兩UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。進(jìn)一步地，所述方法包括如下步驟(1)NodeB創(chuàng)建碼本；(2)NodeB估計(jì)出每個(gè)UE的信道矩陣；(3)NodeB用每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本；(4)NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，4吏配對(duì)的兩UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。進(jìn)一步地，所述步驟(l)包括如下步驟NodeB設(shè)置碼本中每個(gè)元素的幅度相等，對(duì)于每個(gè)元素的相位進(jìn)行以;r/2為間隔的量化，兩個(gè)元素分別有4種取值{1—l-/}。進(jìn)一步地，所述NodeB創(chuàng)建的碼本為<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，NodeB先對(duì)每個(gè)UE的信道矩陣進(jìn)行以兀/2為相位間隔的量化，再對(duì)比前面創(chuàng)建的碼本，用每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本。進(jìn)一步地，所述步驟(4)中，NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，設(shè)配對(duì)的UE分別為UE1和UE2,UE1的信道矩陣對(duì)應(yīng)的碼本為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>,UE2的信道矩陣對(duì)應(yīng)的碼本為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>進(jìn)一步地，所述步驟(4)中，NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，碼本配對(duì)方式如下表，設(shè)配對(duì)的UE分別為UE1和UE2,UE1的信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本序號(hào)如第1列所示，能夠選擇與UE1的碼本進(jìn)行配對(duì)的UE2的信道矩陣碼本序號(hào)如第2列所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>進(jìn)一步地，所述步驟(4)執(zhí)行之后，還執(zhí)行(5)NodeB為所述配對(duì)的UE分配相同的資源，NodeB將每個(gè)UE所需占用的頻帶信息反饋給對(duì)應(yīng)的UE;(6)UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。進(jìn)一步地，所述資源為時(shí)間、頻帶資源以及擴(kuò)頻碼。進(jìn)一步地，所述步驟(5)中，NodeB還將配對(duì)信息發(fā)送給各個(gè)UE。,斤柳個(gè)j^^王方射大勁UE在相同的資源(包括時(shí)間、頻帶資源、擴(kuò)頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時(shí)能夠增加上行容量和UE吞吐量。圖1是上行多UE虛擬MIMO方式示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。具體實(shí)施例方式在本發(fā)明實(shí)施例中，NodeB需要在配對(duì)使用方式下調(diào)度和分配兩個(gè)UE:虛擬MIMO中的兩個(gè)UE需要利用正交導(dǎo)頻來進(jìn)行信道估計(jì)。每個(gè)UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)僅使用l根發(fā)射天線，基站(NodeB)有2根接收天線(基站有多根天線，但本發(fā)明是針對(duì)NodeB有2根接收天線的情況)，那么UE1與NodeB間的信道矩陣為巧=/2了，UE2與NodeB間的信道矩陣為A^^f(其中T指矩陣的轉(zhuǎn)置)，如圖1所示。那么兩個(gè)UE之間完全沒有干擾的前提是兩個(gè)信道矩陣列向量之間的內(nèi)積為0,即/721，122=0(其中*指矩陣的共軛)。當(dāng)滿足這個(gè)條件時(shí)，可以配對(duì)作為虛擬MIMO進(jìn)行多UE同時(shí)發(fā)送的情況下兩個(gè)UE之間沒有干擾。將兩個(gè)UE進(jìn)行配對(duì)后形成新的信道矩陣為//=〃U"12^21凡22由于兩UE之間完全沒有干擾的條件過于苛刻，將約束條件;故寬為近似等于0,即兩個(gè)信道矩陣列向量之間的內(nèi)積趨近于0:mm220一個(gè)UE的信道矩陣只有兩個(gè)元素，可以預(yù)先規(guī)定碼本，每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，利用碼本代替信道矩陣，碼本之間已經(jīng)確定了符合上述無干擾條件的配對(duì)方式，從眾多UE中挑選符合碼本配對(duì)條件的進(jìn)行配對(duì)即可。在構(gòu)建碼本時(shí)，碼本中每個(gè)元素的幅度相等，對(duì)于每個(gè)元素的相位進(jìn)行以；r/2為間隔的量化。兩個(gè)元素分別有4種耳又值{l_/-1-力，兩個(gè)元素的碼本就有16種情況。碼本如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>113、8、9、14124、5、10、15134、5、10、15141、6、11、16152、7、12、13163、8、9、14表2碼本間配對(duì)關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中，NodeB根據(jù)上述碼本創(chuàng)建方式，先創(chuàng)建碼本，然后根據(jù)每個(gè)UE的信道矩陣找到對(duì)應(yīng)的碼本，再根據(jù)配對(duì)方式對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)。具體實(shí)施步驟如圖2所示步驟201，NodeB創(chuàng)建碼本；創(chuàng)建碼本的方式如前面所述，碼本中每個(gè)元素的幅度相等，對(duì)于每個(gè)元素的相位進(jìn)行以；r/2為間隔的量化，兩個(gè)元素分別有4種取值{1)-1-力，兩個(gè)元素的碼本有16種情況，如表l所示；步驟202,NodeB估計(jì)出每個(gè)UE的信道矩陣；NodeB估計(jì)出每個(gè)UE的信道矩陣的方法，目前有多種方式，如可以佳_用ML(最大似然)；MMSE(最小均方誤差)以及其它信道估計(jì)方法。因?yàn)樾诺拦烙?jì)是現(xiàn)有技術(shù)，所以具體如何進(jìn)行信道估計(jì)不再詳細(xì)描述。步驟203,NodeB對(duì)于每個(gè)UE的信道矩陣進(jìn)行以;r/2為相位間隔的量化，對(duì)比前面創(chuàng)建的碼本，用每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本；步驟204,NodeB才艮據(jù)碼本配對(duì)方法對(duì)于多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)；配對(duì)的方法是j吏兩個(gè)UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。假設(shè)UE1的信道矩陣對(duì)應(yīng)的碼本為=/221『，UE2的信道矩陣對(duì)應(yīng)0,則可以將這兩個(gè)UE配為一對(duì)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>步驟205，NodeB為所述配對(duì)的UE分配相同的資源，所述資源包括時(shí)間、頻帶資源、擴(kuò)頻碼等；NodeB將每個(gè)UE所需占用的頻帶等信息反饋給UE;為了讓UE獲知所述頻帶還有哪個(gè)其它UE在發(fā)送數(shù)據(jù)，NodeB還可以將配對(duì)信息發(fā)送給所述UE;步驟206,UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣，兩個(gè)具有單發(fā)射天線的UE在可以在相同的資源(包括時(shí)間、頻帶資源、擴(kuò)頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時(shí)能夠增加上行容量和UE吞吐量。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種上行多用戶設(shè)備UE虛擬多輸入多輸出的配對(duì)方法，應(yīng)用于每個(gè)UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使用1根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，其特征在于，NodeB根據(jù)每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本，對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，使配對(duì)的兩UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)NodeB創(chuàng)建碼本；(2)NodeB估計(jì)出每個(gè)UE的信道矩陣；(3)NodeB用每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本；(4)NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，使配對(duì)的兩UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(l)包括如下步驟NodeB設(shè)置碼本中每個(gè)元素的幅度相等，對(duì)于每個(gè)元素的相位進(jìn)行以；r/2為間隔的量化，兩個(gè)元素分別有4種取值{l^-1-乂}。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述NodeB創(chuàng)建的碼本為<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，NodeB先對(duì)每個(gè)UE的信道矩陣進(jìn)行以；r/2為相位間隔的量化，再對(duì)比前面創(chuàng)建的碼本，用每個(gè)UE的信道矩陣與最接近的碼本相對(duì)應(yīng)，得到每個(gè)UE信道矩陣所3于應(yīng)的；馬本。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，設(shè)配對(duì)的UE分別為UEl和UE2,UEl的信道矩陣對(duì)應(yīng)的碼本為//,[/^，UE2的信道矩陣對(duì)應(yīng)的碼本為A=k]r，則k化2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，NodeB對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，碼本配對(duì)方式如下表，設(shè)配對(duì)的UE分別為UEl和UE2，UEl的信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本序號(hào)如第1列所示，能夠選纟奪與UEl的碼本進(jìn)行配對(duì)的UE2的信道矩陣碼本序號(hào)如第2列所示UEl的碼本序號(hào)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)執(zhí)行之后，還執(zhí)行(5)NodeB為所述配對(duì)的UE分配相同的資源，NodeB將每個(gè)UE所需占用的頻帶信息反饋給對(duì)應(yīng)的UE;(6)UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述資源為時(shí)間、頻帶資源以及擴(kuò)頻碼。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，NodeB還將配對(duì)信息發(fā)送給各個(gè)UE。全文摘要本發(fā)明公開了一種上行多用戶設(shè)備UE虛擬多輸入多輸出的配對(duì)方法，應(yīng)用于每個(gè)UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使用1根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，NodeB根據(jù)每個(gè)UE信道矩陣所對(duì)應(yīng)的碼本，對(duì)多個(gè)UE進(jìn)行兩兩配對(duì)，使配對(duì)的兩UE對(duì)應(yīng)的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。本發(fā)明提出的上行虛擬MIMO允許兩個(gè)具有單發(fā)射天線的UE在相同的資源(包括時(shí)間、頻帶資源、擴(kuò)頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時(shí)能夠增加上行容量和UE吞吐量。文檔編號(hào)H04B7/04GK101383645SQ20071014595公開日2009年3月11日申請(qǐng)日期2007年9月7日優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日發(fā)明者陽郭申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司