[發明專利]用于通信系統的線性預編碼的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110254602.6
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102957502A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 董明杰;程瑤;李勝;弗洛里安·羅默;張建樹;馬丁·哈特;宋斌
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 毛威;張亮

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及通信領域中用于通信系統的線性預編碼的方法和裝置。

背景技術

由于多輸入多輸出(Multiple-Input?Multiple-Output，簡稱為“MIMO”)系統中的空分復用接入(Space?Division?Multiple?Access，簡稱為“SDMA”)帶來的系統增益潛力很大，因此多用戶(Multiple?User，簡稱為“MU”)MIMO成為近年來研究的熱點。

MIMO技術首先被應用于單用戶系統中，在所有發送天線和接收天線上的聯合處理帶來MIMO增益。但是，當MIMO技術應用到MU場景時，用戶之間無法協調是一個關鍵問題。對于蜂窩網絡中的上下行通信而言，在上行通信中，多個用戶同時同頻給基站發送信息，基站可以采用類似于多用戶檢測(Multiple?User?Detection，簡稱為“MUD”)技術來分離不同用戶的信號；在下行傳輸中，基站同時發送信號給用戶。因此，在每個用戶的接收信號中，有一部分就是其他用戶信號帶來的用戶間干擾。盡管在理論上用戶可以通過采用多用戶檢測MUD的多用戶干擾(Multi-User?Interference，簡稱為“MUI”)消除技術，但是考慮到用戶低功耗、低復雜度、低成本的要求，通常期望在基站側消除MUI。

在基站側可以通過線性和非線性預編碼技術來消除用戶間的干擾。線性預編碼技術具有低計算復雜度的特點，并且在信道狀態信息(Channel?State?Information，簡稱為“CSI”)不完備的情況下，具有良好的穩健性；而非線性預編碼技術相對于線性預編碼技術，具有更高的計算復雜度，并且對CSI的準確性很敏感。然而，現有技術中的線性預編碼方法通常比較復雜，并且要求發射天線的數量大于接收天線的數量。

當前的研究中提出了一種不限制接入點(Access?Point，簡稱為“AP”)和終端用戶的接收天線個數的無線通信系統。在該專利中，為了打破發射天線的數量必須大于接收天線的數量的限制，采用由終端用戶發送的訓練序列，AP產生的接收系數矩陣(Receive?Coefficient?Matrix，也稱為接收波束成形矩陣(Receive?Beamforming?Matrix，簡稱為“RBFM”))，并且當接收天線的數量不超過發送天線的數量時，該接收系數矩陣乘以信道矩陣以用來形成一個等效發送系數矩陣。采用這種方法可以用來消除多用戶間的干擾。因此，可以計算出發送系數矩陣A。接著，在消除多用戶干擾之后的等效單用戶傳輸中，采用MIMO傳輸策略獲取接收系數矩陣V和U。在用戶側，需要知道接收系數矩陣B和U才可以進行數據的恢復。但在發送數據之前，發射端必須將接收系數矩陣發送給接收端用戶。因此，該方法雖然能夠打破對天線數量的限制，但是該方法較復雜，系統開銷很大，并容易導致通信時間和頻率資源的浪費。

因此，需要一種簡單且快速地線性預編碼方法，并且該線性預編碼方法對發射端和接收端的天線的數量沒有限制。

發明內容

本發明實施例提供了一種用于通信系統的線性預編碼的方法和裝置，能夠快速且簡單地獲取預編碼矩陣，并且對發射端和接收端的天線的數量沒有限制。

一方面，本發明實施例提供了一種用于通信系統的線性預編碼的方法，該通信系統包括具有M_T個發射天線的基站以及K個用戶設備，該K個用戶設備中的第i個用戶設備具有M_Ri個接收天線，i＝1、2、...、K，其中M_T、K、M_Ri為自然數，該方法包括：根據與該第i個用戶設備的當前子載波相關的子載波的信道特性，設置該當前子載波的接收波束成形矩陣RBFM的初始值根據第p-1次迭代中該第i個用戶設備的RBFM確定第p次迭代中該第i個用戶設備的等效聯合信道補矩陣其中p為自然數；通過對該第i個用戶設備的等效聯合信道補矩陣進行奇異值分解，獲取構成該等效聯合信道補矩陣的左零陷空間的右奇異向量集合并將該右奇異向量集合設置為第p次迭代中該第i個用戶設備的發射波束成形矩陣TBFM根據收斂規則將該第i個用戶設備的TBFM設置為該第i個用戶設備的預編碼矩陣F_i。