[發明專利]一種在多輸入多輸出系統中的通信方法和系統

有效

• 申請號: 200610127647.6
• 申請日: 2006-08-31
• 公開（公告）號: CN101114862A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 李斌;朱胡飛
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/02
• 分類號: H04B7/02;H04B1/707;H04B1/10
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及一種通信技術，尤其涉及一種在多輸入多輸出系統中的通信方法和系統。

背景技術

根據信息論，在通信系統的發射端和接收端，或者這兩端同時使用多天線陣列可以極大的提高系統的傳輸比特率。

圖1示出了在發射端和接收端同時使用多天線陣列的具有空-時架構的無線通信系統。該系統也稱為MIMO(多輸入多輸出)系統，其工作在瑞利散射環境，信道矩陣的各個元素可以近似看作是統計獨立的。在圖1所示的系統中，一個數據序列可被分成M個不相關的碼元子序列，每個子序列由M個發射天線中的一個發射。M個子序列在經過一個信道矩陣為H的信道的影響后，在接收端可由N個接收天線接收。發射信號s₁，...，s_M可分別通過M個不同的天線單元a-1，...，a-M發射，相應的接收信號x₁，...，x_N分別從N個不同的天線單元b-1，...，b-N接收。在該通信系統中，發射天線單元數M最少是2，而接收天線單元數N最少是M。信道矩陣H是一個N×M的矩陣，矩陣中第i行j列的元素表示第i個接收天線和第j個發射天線通過傳輸信道的耦合。接收信號x₁，...，x_N在數字信號處理器中被處理以產生恢復的發射信號₁，...，_M。此圖中也顯示了求和成分c-1，c-2，...，c-N，它們代表包含的無法避免的噪聲信號w₁，w₂，...，w_N，這些噪聲信號分別加入到接收天線單元b-1，b-2，...，b-N接收到的信號中。

在圖1所示的MIMO系統中，可以使用單碼字(SCW：Single?Code?Word)模式。上述單碼字模式在IEEE?802.20標準和某公司提交給LTE的提案中，都有介紹。單碼字模式下，發射端使用M個虛擬天線端口向接收端發射信號，所述的M大于等于2小于等于4。在多個虛擬發射天線上，每一個時刻只傳輸一路編碼后的數據流，該數據流內的多個符號串并轉換后，再分到各個虛擬發射天線上發射。在每一個TTI，接收端只反饋一個CQI信息和一個ACK/NACK信息，其中CQI信息告訴發射端在相應的一個TTI傳輸一路編碼后的數據采用什么樣的MCS(The?modulation?and?channel?coding?scheme：調制與信道編碼方案)，而ACK/NACK信息告訴發射端在相應的一個TTI傳輸一路編碼后的數據是否已經被接收端正確解碼。

針對上述發送方式，接收機可以是簡單的線性接收機，比如公知的MMSE(最小均方誤差)equalizer(均衡器)的空時或者空頻實現，也可以是復雜的對空間多路傳輸的數據進行非線性聯合解調的接收機，比如采用干擾消除技術的非線性接收機。

IEEE?802.20標準中所規定的SCW模式中，接收端反饋空間復用的維數(Rank)K，發射端根據這個維數K，在一個TTI內的每個時刻，必定使用所有可用的M個發射天線中的K個進行空間多路傳輸；發射端在一個TTI內的各個時刻，交替使用所有的M個發射天線，即輪流使用各個發射天線，而不是只使用M個中固定的K個。比如發射端有4個發射天線1、2、3、4，如果在信號發射時確定用其中2個發射天線，則每一個時刻都使用2個發射天線，但是使用哪2個發射天線，是隨時間變化的，幾個時刻用發射天線1、2，幾個時刻用發射天線3、4，幾個時刻用發射天線2、3...，這樣依次交替變化所使用的發射天線，直到遍歷所有可能的組合(在這里共有C₄²＝6種組合，即使用天線12，天線34，天線13，天線24，天線14，天線23。

接收端通過CQICHSCW(單碼字模式(SCW)信道質量指示(CQI：ChannelQuality?Indicator：))信道向發射端反饋控制字CQICHSCW，以控制發射端所用的MCS以及并行發射幾路信號。該控制字總共包括10個比特，其中：FormatType域占1個比特，CQIValueSCW域占5個比特，Rank域占2個比特，Reserved(即保留未使用)域占2個比特。