[發明專利]子信道模式選擇方法和應用該方法的MIMO通信系統

無效

• 申請號: 200810082926.4
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101527591A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 張杰;周華;薛金銀
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04L1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術領域

本發明涉及在MIMO通信系統中自適應選擇調制編碼子信道模式。

背景技術

在MU-MIMO(多用戶多輸入多輸出)下行鏈路發送中，基站(即，節點B)設有M個發送天線，K(K≥M)個用戶設有N_k個接收天線，當可以獲得發送方的信道狀態信息(CSIT)時，應當采用閉環發送以通過多個天線提高頻譜效率。然而，在反饋鏈路的帶寬比較窄的應用中，基站不能準確地獲得CSIT，從而在這種基于波束形成的閉環系統中，應當使用基于量化的受限反饋策略。在MIMO-OFDM系統中，由于一個OFDM符號中的子載波的數量比較大，通常超過512個，并且不同子載波上的信道衰落并不精確相等，所以在所有數據子載波上用于波束形成的反饋量是巨大的，這使得不可能進行閉環發送。

對于上述問題的一個解決方案是，在時頻域中將子載波劃分成若干個塊，對于屬于同一塊(即，子信道)的所有子載波，應用相同的波束形成矢量。該方法可以實現依賴于以下兩個因素。第一，時頻域上的信道衰落波動直接受時間和頻率選擇性衰落特性影響，而幸運的是，在大多數實際應用中，一個子信道上的波動非常小，因此可以認為一個子信道上的信道衰落是近似平坦的。第二，移動終端MS和基站B處的公共碼簿是離散的，因為它僅包括個預編碼矢量，其中N^b是用于表征整個碼簿的比特數。即使屬于同一子信道的子載波上的信道衰落具有非常小的波動，選擇的預編碼器也可能仍然適合于該子信道中的所有子載波。

上面兩點使得塊預編碼方案可用于慢時變衰落的實際系統，并且時頻域中的每個子信道應當盡可能由具有類似衰落的子載波形成。因此，需要能任意設計塊的結構。而在目前用于從基站B向移動終端MS傳送數據的下行鏈路的子信道結構是固定的。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，提出了本發明。本發明的目的在于，在MIMO通信系統中實現根據具體的通信環境來自適應地選擇適合于下行鏈路的子信道結構。

根據本發明的一方面，提供了一種在MIMO通信系統中使用的編碼調制子信道模式自適應選擇方法，所述MIMO通信系統包括基站和移動終端，其中，該方法包括以下步驟：移動終端估計其自己的信道狀態信息，并根據所估計出的信道狀態信息來確定最適合于向其進行數據傳送的子信道結構；移動終端將所確定的最適合于向其進行數據傳送的子信道結構的信息反饋給基站；以及基站根據移動終端反饋的子信道結構的信息來確定用于下行鏈路的子信道結構。

優選的是，在上述方法中，移動終端按照以下方式(a)到(d)中的任一種來確定最適合于向其進行數據傳送的子信道結構：(a)使所確定的子信道上的信道衰落盡可能平坦；(b)使一個子信道內的有效的信干噪比盡可能最大；(c)使所確定的子信道上的平均物理信噪比盡可能最大；(d)在(a)、(b)、(c)之間進行平衡。

優選的是，在上述方法中，移動終端向基站反饋所確定的子信道結構的子信道結構索引、基于該子信道結構選擇的預編碼矢量以及計算出的信道質量指示符值。

優選的是，在上述方法中，基站基于業務要求、業務質量、功率限制、延遲要求或吞吐量最大化來根據移動終端反饋的子信道結構確定用于下行鏈路的子信道結構。

在上述方法中，若移動終端的數量為多個，則基站基于各移動終端的優先級或者按使總吞吐量最大的方式來根據各移動終端反饋的子信道結構確定用于下行鏈路的子信道結構。

在上述方法中，若一個移動終端是強制發送終端，則基站選擇該移動終端反饋的子信道結構，作為用于下行鏈路的子信道結構。

根據本發明的另一方面，還提供了一種應用了上述編碼調制子信道模式自適應選擇方法的MIMO通信系統。

根據本發明，可以根據所處的具體通信環境來自適應地改變通信系統所采用的子信道結構，從而可以改進整體的通信質量和效率。

附圖說明

圖1示意性地示出了本發明的MIMO通信系統；

圖2A和2B示出了子信道結構的兩個示例。

具體實施方式

在本發明中，采用三個塊設計準則，以使基站B的總吞吐量近似最大化。第一個準則是最小信道波動法，第二個準則是使有效信干噪比最大化，第三個準則是使一個子信道中的預編碼輸出功率最大化。這三個準則都在移動終端MS側執行。而且，在基站B處選擇子信道結構，以符合不同用戶之間的優先級要求或者使吞吐量最大化。