[發(fā)明專利]協(xié)作多輸入多輸出移動通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳送和接收方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980113618.6
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN102007707A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金在完;金首南;林東局;任彬哲;具滋昊
• 申請（專利權(quán)）人: LG電子株式會社
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;謝麗娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在多輸入多輸出(MIMO)移動通信系統(tǒng)中傳送和接收數(shù)據(jù)的方法，并且更具體地，涉及一種用于在MIMO移動通信系統(tǒng)中傳送和接收包括反饋控制信息的數(shù)據(jù)的方法。

背景技術(shù)

MIMO近來作為寬帶無線移動通信技術(shù)而吸引了許多注意。特別地，較之難以實(shí)現(xiàn)頻譜效率的單輸入單輸出(SISO)，MIMO與天線數(shù)目成比例地增加頻譜效率。

MIMO是旨在通過使用多個天線進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率通信的多天線技術(shù)。MIMO方案可以根據(jù)傳送相同還是不同的數(shù)據(jù)而被分類為MIMO空間復(fù)用和MIMO空間分集。

MIMO空間復(fù)用方案是通過多個傳送/接收天線同時傳送不同數(shù)據(jù)的傳送方案。也就是說，傳送器通過不同的傳送天線傳送不同的數(shù)據(jù)并且接收器通過適當(dāng)?shù)母蓴_消除和信號處理來區(qū)分所傳送的數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)速率隨著傳送天線的數(shù)目的增加而增加。

MIMO空間分集方案通過經(jīng)由多個傳送天線傳送相同的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)傳送分集。也就是說，空間分集是一種空間-時間信道編碼。空間分集可以通過經(jīng)由多個傳送天線傳送相同的數(shù)據(jù)來使傳送分集增益(性能增益)最大化。然而，空間分集方案是用于利用分集增益來增加傳送可靠性的技術(shù)而非用于增加數(shù)據(jù)速率的技術(shù)。

MIMO技術(shù)還可以依賴于接收器是否向傳送器反饋無線電信道信息而被分類為開環(huán)MIMO和閉環(huán)MIMO。在開環(huán)MIMO方案中，如果傳送器在沒有對無線電信道狀態(tài)的良好了解的情況下基于一點(diǎn)可用信息而估計(jì)當(dāng)前無線電信道可用于MIMO空間復(fù)用，則傳送器以高數(shù)據(jù)速率經(jīng)由多個傳送天線來傳送不同的數(shù)據(jù)。如果傳送器估計(jì)當(dāng)前無線電信道不可用于MIMO空間復(fù)用，則它使用多個傳送天線用于分集，由此增加傳送可靠性。

另一方面，閉環(huán)MIMO方案通過允許接收器向傳送器傳送關(guān)于無線電信道的適當(dāng)?shù)姆答佇畔碓黾覯IMO效率。具體地，傳送器通過執(zhí)行天線分組、天線選擇以及基于反饋信息的關(guān)于多個天線的預(yù)編碼來增加MIMO效率。

同時，協(xié)作MIMO模式被定義為在多小區(qū)環(huán)境下經(jīng)由多個小區(qū)的基站(BS)向諸如位于小區(qū)邊界的移動站(MS)的接收器提供多天線服務(wù)。協(xié)作MIMO模式依賴于如下思路：通過在多個天線之間建立的信道的特性值之間的更低的相關(guān)性來實(shí)現(xiàn)更好的性能。換言之，協(xié)作MIMO模式利用如下事實(shí)：隨著傳送天線彼此隔開更遠(yuǎn)并且隨著接收天線彼此隔開更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了用于空間復(fù)用的更有利的信道特性。

圖1在概念上圖示了多小區(qū)環(huán)境中的常規(guī)的協(xié)作MIMO操作。參照圖1，第一MS(MS?1)從作為其服務(wù)BS的第一BS(BS?1)接收通信服務(wù)。第二和第三MS(MS?2和MS?3)也分別從它們的服務(wù)BS，BS2和BS?3，接收通信服務(wù)。MS?1、MS?2和MS?3位于由它們的服務(wù)BS，BS?1、BS?2和BS?3，管理的小區(qū)的邊界處。這意味著MS?1、MS?2和MS?3接收來自其他BS的干擾信號以及來自它們的服務(wù)BS的信號。

協(xié)作MIMO模式使得位于小于邊界處并且因此易于受到來自相鄰小區(qū)的干擾的用戶終端能夠使用相鄰小區(qū)的天線作為MIMO傳送天線，從相鄰小區(qū)的BS接收由其服務(wù)BS傳送的相同的信號。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)了MIMO空間分集或者M(jìn)IMO空間復(fù)用。

圖2圖示了使用基于碼本的預(yù)編碼的閉環(huán)MIMO方案中的常規(guī)的協(xié)作MIMO模式。如已知的，使用基于預(yù)編碼的閉環(huán)MIMO方案的傳送器(例如BS)在經(jīng)由天線進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)的傳送之前執(zhí)行預(yù)編碼。該預(yù)編碼涉及根據(jù)基于從接收器接收到的關(guān)于無線電信道狀態(tài)的反饋信息(例如信道質(zhì)量指示符(CQI))而估計(jì)的無線電信道狀態(tài)，使待經(jīng)由傳送天線傳送的傳送數(shù)據(jù)乘以預(yù)定的加權(quán)矩陣，以便于補(bǔ)償無線電信道上的數(shù)據(jù)傳送期間出現(xiàn)的信號失真。由于反饋信息數(shù)量過大，因此利用來自接收器的反饋無線電信道信息(即圖2中的無線電信道信息)來表示所有無線電信道狀態(tài)不是理想的。

在此背景下，傳送器和接收器兩者定義預(yù)定數(shù)目的無線電信道狀態(tài)，利用索引對它們進(jìn)行標(biāo)注，并且共享索引信息。這被稱為碼本方案。然后，接收器向傳送器通知最接近當(dāng)前無線電信道狀態(tài)的無線電信道狀態(tài)的索引。傳送器基于所接收到的索引生成用于傳送天線的適當(dāng)?shù)募訖?quán)矩陣并且使傳送數(shù)據(jù)乘以加權(quán)矩陣。使用有限數(shù)目的無線電信道狀態(tài)的索引的預(yù)編碼方案被稱為基于碼本的預(yù)編碼。