專利名稱：多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多輸入多輸出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)無線移動通 信技術，尤其涉及一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
背景技術：
MIMO技術因其能夠增大系統(tǒng)容量，提高傳輸性能，并且能夠很好地與其他物理層 技術融合，已經(jīng)成為B3G和4G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術。下行MIMO系統(tǒng)的接收端可以是配置了多根天線的單用戶MIMO (SU-MIM0， Single-User ΜΙΜΟ)，也可以是配置了一根或多根天線的多用戶MIMO(MU-MIMO，Multiuser ΜΙΜΟ)。其中，針對MU-MIMO而言，其基站與多個用戶進行傳輸，各用戶的傳輸是互相獨立 的，但共享相同的時/頻資源；針對SU-MIMO而言，因其信道相關性較強，由多徑信道帶來的 分集增益和復用增益會大大降低，從而導致MIMO系統(tǒng)性能的大幅下降。另外，對于MU-MIMO 而言，還會因配對用戶復用相同時/頻資源，彼此受到較強的同信道干擾(CCI,co-charmel interference)。如何提高ΜΙΜΟ系統(tǒng)性能，消除配對用戶間的CCI，在增大資源利用率的同 時也提高用戶通信質(zhì)量，是MU-MIMO中非常值得關注的問題。另一方面，隨著長期演進技術的后續(xù)演進(LTE-A，Long-Term Evolution Advanced)需求的提出，小區(qū)平均頻譜效率和小區(qū)邊緣頻譜效率越來越受到重視，相比較而 言，小區(qū)邊緣頻譜效率最受人們關注，小區(qū)邊緣用戶距多個相鄰小區(qū)的天線距離相差不大， 最易受到鄰小區(qū)干擾而影響性能。若能夠利用多個小區(qū)的不同天線為小區(qū)邊緣的用戶同時 提供服務，則不但避免了小區(qū)間的干擾，還能充分發(fā)揮多天線增加空間維的信息，使得系統(tǒng) 的容量和性能得到大幅提升。多點協(xié)同傳輸正是在這個背景下所提出的。多點協(xié)同傳輸使 用多個小區(qū)的不同天線為小區(qū)邊緣的用戶同時提供服務，這樣不但避免了小區(qū)間的干擾， 同時由于采用多天線技術，能充分發(fā)揮多天線增加空間維的信息，使得系統(tǒng)的容量和性能 得到大幅度的提升。既然MU-MIMO技術與多點協(xié)同傳輸技術都能夠提高系統(tǒng)的頻譜效率，那么如果能 夠提供一種把這兩種技術加以結(jié)合的方案，即在進行多點協(xié)同傳輸時通過用戶配對，實現(xiàn) MU-MIM0，則必然對系統(tǒng)的頻譜效率和用戶通信質(zhì)量都將帶來大幅度的提高。然而，目前尚 未存在將MU-MIMO技術與多點協(xié)同傳輸技術相結(jié)合的實現(xiàn)方案。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼 的實現(xiàn)方法及系統(tǒng)，將MU-MIMO技術與多點協(xié)同傳輸技術相結(jié)合，從而大幅度地提高了系 統(tǒng)的頻譜效率和用戶通信質(zhì)量。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)方法，該方法包括在進行多點 協(xié)同傳輸時，采用多小區(qū)、多用戶配對的聯(lián)合預編碼，實現(xiàn)多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)。
其中，采用所述聯(lián)合預編碼實現(xiàn)MU-MIMO具體包括確定所有配對用戶所復用的 相同時/頻資源；根據(jù)所有配對用戶到各自相關小區(qū)的信道信息，確定相關小區(qū)采用的聯(lián) 合預編碼。其中，對于所述配對用戶中的非協(xié)同用戶，所述相關小區(qū)為所述非協(xié)同用戶的服 務小區(qū)；對于所述配對用戶中的協(xié)同用戶，所述相關小區(qū)為所有對所述協(xié)同用戶參與傳 輸?shù)姆招^(qū)和協(xié)同小區(qū)。其中，當協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所述配對用戶進行配對時，所述實現(xiàn) MU-MIMO還包括確定協(xié)同集合，由協(xié)同集合的主控基站進行聯(lián)合資源調(diào)度；所述采用的聯(lián) 合預編碼具體包括通過為協(xié)同用戶構(gòu)造對應協(xié)同集合的發(fā)射天線集合的信道信息，獲得對協(xié)同用戶 的發(fā)射權(quán)值；根據(jù)非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息，獲得對協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算協(xié)同用戶、非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對協(xié)同用戶、非協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進 行加權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編碼。其中，當協(xié)同用戶與協(xié)同用戶之間作為所述配對用戶進行配對時，所述實現(xiàn) MU-MIMO還包括確定協(xié)同集合，由協(xié)同集合的主控基站進行聯(lián)合資源調(diào)度；所述采用的聯(lián) 合預編碼具體包括通過為各個協(xié)同用戶分別構(gòu)造對應協(xié)同集合的發(fā)射天線集合的信道信息，分別獲 得對各個協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算各個協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對各個協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加權(quán)， 實現(xiàn)聯(lián)合預編碼。其中，當非協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所述配對用戶進行配對時，采用的聯(lián) 合預編碼具體包括根據(jù)各個非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息，分別獲得對各個非協(xié)同用戶的發(fā)射 權(quán)值；分別計算各個非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對各個非協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加 權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編碼。其中，當采用信漏噪比原則計算預編碼權(quán)值時，不區(qū)分協(xié)同用戶還是非協(xié)同用戶， 只針對進行配對的用戶；所述信漏噪比原則具體為^tnr WHiWl H2 ,如果用戶i與用戶j配對，則用戶i的信漏噪比為:SLNR< =-Τ—-7唭乂 + Σ H^l中，Hi為用戶i的信道信息％為用戶i的發(fā)射權(quán)值；隊為用戶i所受到的噪聲；Hk為除用 戶i以外其他用戶的信道信息；6
用戶j的信漏噪比為
權(quán)利要求
1.一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)方法，其特征在于，該方法包括 在進行多點協(xié)同傳輸時，采用多小區(qū)、多用戶配對的聯(lián)合預編碼，實現(xiàn)多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述聯(lián)合預編碼實現(xiàn)MU-MIMO具體包 括確定所有配對用戶所復用的相同時/頻資源；根據(jù)所有配對用戶到各自相關小區(qū)的信 道信息，確定相關小區(qū)采用的聯(lián)合預編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對于所述配對用戶中的非協(xié)同用戶，所述 相關小區(qū)為所述非協(xié)同用戶的服務小區(qū)；對于所述配對用戶中的協(xié)同用戶，所述相關小區(qū)為所有對所述協(xié)同用戶參與傳輸?shù)?服務小區(qū)和協(xié)同小區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所述 配對用戶進行配對時，所述實現(xiàn)MU-MIMO還包括確定協(xié)同集合，由協(xié)同集合的主控基站進 行聯(lián)合資源調(diào)度；所述采用的聯(lián)合預編碼具體包括通過為協(xié)同用戶構(gòu)造對應協(xié)同集合的發(fā)射天線集合的信道信息，獲得對協(xié)同用戶的發(fā) 射權(quán)值；根據(jù)非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息，獲得對協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算協(xié)同用戶、非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對協(xié)同用戶、非協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加 權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當協(xié)同用戶與協(xié)同用戶之間作為所述配 對用戶進行配對時，所述實現(xiàn)MU-MIMO還包括確定協(xié)同集合，由協(xié)同集合的主控基站進行 聯(lián)合資源調(diào)度；所述采用的聯(lián)合預編碼具體包括通過為各個協(xié)同用戶分別構(gòu)造對應協(xié)同集合的發(fā)射天線集合的信道信息，分別獲得對 各個協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算各個協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對各個協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加權(quán)，實現(xiàn) 聯(lián)合預編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當非協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所 述配對用戶進行配對時，采用的聯(lián)合預編碼具體包括根據(jù)各個非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息，分別獲得對各個非協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算各個非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對各個非協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加權(quán)，實 現(xiàn)聯(lián)合預編碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的方法，其特征在于，當采用信漏噪比原則計算預 編碼權(quán)值時，不區(qū)分協(xié)同用戶還是非協(xié)同用戶，只針對進行配對的用戶；所述信漏噪比原則 具體為SLNR、=丨丨，“2 ；如果用戶i與用戶j配對，則用戶i的信漏噪比為
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該方法進一步根據(jù)信漏噪比最大原則計 算預編碼權(quán)值，具體為如果對用戶i要求其信漏噪比最大，則預編碼權(quán)值為
9.一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: MU-MIMO實現(xiàn)單元，用于在進行多點協(xié)同傳輸時，采用多小區(qū)、多用戶配對的聯(lián)合預編碼，實 現(xiàn) MU-MIMO。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，MU-MIMO實現(xiàn)單元，進一步包括時/頻資 源確定模塊、聯(lián)合預編碼確定模塊；其中，時/頻資源確定模塊，用于確定所有配對用戶所復用的相同時/頻資源；聯(lián)合預編碼確定模塊，用于確定相關小區(qū)采用的聯(lián)合預編碼；其中，對于所述配對用戶 中的非協(xié)同用戶，所述相關小區(qū)為所述非協(xié)同用戶的服務小區(qū)；對于所述配對用戶中的 協(xié)同用戶，所述相關小區(qū)為所有對所述協(xié)同用戶參與傳輸?shù)姆招^(qū)和協(xié)同小區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所述 配對用戶進行配對的場景下，所述MU-MIMO實現(xiàn)單元，進一步包括協(xié)同集合確定模塊，用 于確定協(xié)同集合，并由協(xié)同集合的主控基站進行聯(lián)合資源調(diào)度；所述聯(lián)合預編碼確定模塊，進一步用于通過為協(xié)同用戶構(gòu)造對應協(xié)同集合的發(fā)射天線 集合的信道信息，獲得對協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；根據(jù)非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息， 獲得對協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算協(xié)同用戶、非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對協(xié)同 用戶、非協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編 碼；或者，協(xié)同用戶與協(xié)同用戶之間作為所述配對用戶進行配對的場景下，所述MU-MIMO 實現(xiàn)單元，進一步包括協(xié)同集合確定模塊，用于確定協(xié)同集合，并由協(xié)同集合的主控基站 進行聯(lián)合資源調(diào)度；所述聯(lián)合預編碼確定模塊，進一步用于通過為各個協(xié)同用戶分別構(gòu)造對應協(xié)同集合的 發(fā)射天線集合的信道信息，分別獲得對各個協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算各個協(xié)同用戶 的預編碼權(quán)值；通過對各個協(xié)同用戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行 加權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編碼；或者，非協(xié)同用戶與非協(xié)同用戶之間作為所述配對用戶進行配對的場景下，所述聯(lián)合 預編碼確定模塊，進一步用于根據(jù)各個非協(xié)同用戶到服務小區(qū)的信道信息，分別獲得對各 個非協(xié)同用戶的發(fā)射權(quán)值；分別計算各個非協(xié)同用戶的預編碼權(quán)值；通過對各個非協(xié)同用 戶各自的發(fā)射信號，分別用各自對應的預編碼權(quán)值進行加權(quán)，實現(xiàn)聯(lián)合預編碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)方法，該方法包括在進行多點協(xié)同傳輸時，采用多小區(qū)、多用戶配對的聯(lián)合預編碼，實現(xiàn)多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)。本發(fā)明還公開了一種多點協(xié)同傳輸中的多用戶復用預編碼的實現(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括MU-MIMO實現(xiàn)單元，用于在進行多點協(xié)同傳輸時，采用多小區(qū)、多用戶配對的聯(lián)合預編碼，實現(xiàn)MU-MIMO。采用本發(fā)明的方法及系統(tǒng)，將MU-MIMO技術與多點協(xié)同傳輸技術相結(jié)合，從而大幅度地提高了系統(tǒng)的頻譜效率和用戶通信質(zhì)量。
文檔編號H04B7/06GK102055562SQ20091023745
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者姜靜, 張晨晨, 朱常青 申請人:中興通訊股份有限公司