[發明專利]一種多用戶MIMO的發送方法及設備

有效

• 申請號: 200910086759.5
• 申請日: 2009-06-29
• 公開（公告）號: CN101938301A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 龔萍;呂鐵軍;云翔
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B7/06
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 馬佑平

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體而言，本發明涉及一種多用戶MIMO的發送方法及設備。

背景技術

移動和寬帶成為現代通信技術的發展方向，如何消除同信道干擾、多址干擾與多徑衰落的影響成為人們在提高無線移動通信系統性能時考慮的主要因素。近年來MIMO(Multiple?Input?Multiple?Output，多入多出)多天線系統成為移動通信領域中的一個研究熱點。

MIMO多天線系統指的是利用多根發射天線和多根接收天線進行無線傳輸的技術。它的實質是將空間通信鏈路劃分為多個獨立并行的子信道，進而為無線通信系統提供空間復用增益或者空間分集增益。空間復用增益可以提高系統的信道容量，空間分集增益可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。MIMO無線通信系統引入了多個發射天線和多個接收天線，巧妙地利用了多個收發天線之間的空間信道的隨機性，將曾經被視為干擾的多徑信道轉變為有利于提高傳輸性能的資源，從而在稀缺的頻譜資源之外增加了額外的空間自由度，可以大幅度提高系統的頻譜利用率或降低系統的傳輸差錯率，適合高速無線通信或高可靠性無線通信。

THP(Tomlinson-Harashima?precoding)算法最早提出是應用于消除碼間串擾的一種時域均衡技術，后來，人們將它應用于MIMO系統中來對抗多天線間存在的臨道干擾CCI(Co-Channel?Interference)。THP在本質上是DPC(Dirty?paper?coding)原理的一種應用，因此，它通常被認為是一種能夠應用于實際系統且可以近似達到MIMO下行信道容量、并可獲得最大的空間復用增益的技術。此外，在無線通信系統中，數據通信業務成為通信業務中的發展最快的業務。通常對不同優先級別的用戶會有不同的QoS(Quality?of?Service，服務質量)需求。然而，目前的MIMO-THP系統在設計的時候沒有考慮到用戶不同的QoS需求，對不同用戶的需求不作區分。

因此有必要提出相應的技術方案，將功率分配算法合理的引入MIMO系統中，通過對矩陣的聯合處理帶來空間分集增益的同時，也能以用戶的目標誤碼性能為準則，合理設計MIMO系統，為不同的用戶合理分配系統的資源以滿足不同用戶的QoS需求。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是通過將功率分配算法合理的引入MIMO系統中，以用戶的目標誤碼性能為準則，解決為不同的用戶分配系統資源以滿足不同用戶的QoS需求的問題。

為了達到上述目的，本發明的實施例一方面提出了一種多用戶MIMO的發送方法，包括以下步驟：

根據用戶i的QoS，獲取與用戶i的QoS相對應的系數λ_i；

根據用戶QoS相對應的系數λ_i以及信道矩陣的特性，對用戶待發送的數據進行功率分配，得到功率分配后的數據向量a′，其中，H_i＝(h_i1，h_i2，...，h_iN)表示矩陣H的第i行，分別對應N根天線到用戶i的信道增益，1≤i≤K，K為用戶數目，N≥K；

將功率分配后的數據向量a′送入預編碼處理模塊，處理后經N根天線發送。

本發明的實施例另一方面還提出了一種多用戶MIMO的發送設備，包括功率分配模塊以及預編碼處理模塊，

所述功率分配模塊用于根據用戶的QoS計算功率分配因子并為多用戶發送數據向量a＝(a₁，a₂，...，a_K)^T分配功率，a′＝Pa，其中，a_i為用戶i的數據，λ_i為與用戶i的QoS相對應的系數，多用戶下行信道矩陣為H，H_i＝(h_i1，h_i2，...，h_iN)表示矩陣H的第i行，分別對應N根天線到用戶i的信道增益，對信道矩陣H的共軛轉置H^H進行QR分解，H^H＝Q′R′，R′＝[r′_ij]是對角線元素為實數的上三角矩陣，1≤i≤K，K為用戶數目，i≤j≤K，N≥K；

所述預編碼處理模塊用于將功率分配后的數據向量a′進行預編碼處理。