[發明專利]一種預編碼的實現方法、裝置及MIMO系統

有效

• 申請號: 201110418089.X
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103166688A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 盧鑫;王建華;王文利
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院;盧鑫
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種預編碼的實現方法、裝置及MIMO系統。

背景技術

在長期演進系統(LTE：Long?Term?Evolution)中，反映下行物理信道狀態的信道狀態信息(Channel?State?Information，CSI)有三種形式：信道質量指示(Channels?quality?indication，CQI)、預編碼矩陣指示(Pre-coding?Matrix?Indicator，PMI)、秩指示(Rank?Indicator，RI)。

CQI為衡量下行信道質量好壞的一個指標。在36-213協議中CQI用0～15的整數值來表示，分別代表了不同的CQI等級，不同CQI對應著各自的調制方式和編碼碼率(MCS)，共分16種情況，可以采用4比特信息來表示。

PMI是指僅在閉環空間復用這種發射模式下，用戶設備(UE：User?Equipment)根據測得的信道質量告訴基站eNB應使用什么樣的預編碼矩陣來給發給該UE信息的物理下行共享信道PDSCH進行預編碼。PMI的反饋粒度可以是整個帶寬反饋一個PMI，也可以根據子帶寬來反饋PMI。

RI用于描述空間獨立信道的個數，對應信道響應矩陣的秩。在開環空間復用和閉環空間復用模式下，需要UE反饋RI信息，其他模式下不需要反饋RI信息。信道矩陣的秩和層數對應。

矩陣的秩可能有兩種確定方法，一種是基于單用戶(SU)的最大容量準則確定的信道的秩，主要用于單用戶多輸入多輸出(MIMO：Multiple?Input?Multiple?Output)；另一種是根據特征值的相對值來確定RI的大小。事實上，還有其它方法來確定秩，具體方法取決于具體使用場景。

作為LTE的演進標準的高級長期演進系統(LTE-A：Long?Term?Evolution?Advanced)需要支持更大的系統帶寬(最高可達100MHz)，并且需要提高平均頻譜效率和小區邊緣用戶的頻譜效率，為此，LTE-A系統引入了很多新技術：(1)下行的高階MIMO，LTE系統下行最多支持4天線傳輸，而高階MIMO的引入使得LTE-A系統下行最多支持8天線的傳輸，則信道狀態矩陣的維數增加；(2)協作多點傳輸(CoMP：Coordinated?multiple?point?transmission)，該技術就是利用多個小區發射天線的協作傳輸，那么UE可能需要反饋多個小區的信道狀態信息。

在發送端(eNB)使用多根天線，我們可以采取空間復用的方式來提高傳輸速率，即在發送端相同的時頻資源上的不同天線位置發射不同的數據，在接收端(UE)也使用多根天線，我們可以在單用戶的情況下將所有天線的資源都分配給同一用戶，這傳輸形式叫做SU-MIMO(單用戶MIMO)，另外我們亦可在多用戶的情況下將不同天線空間的資源分配給不同用戶，這傳輸形式叫做MU-MIMO(多用戶MIMO)。

MU-MIMO的預編碼的方法分為兩大類，一類是線性預編碼的方法，另一類是非線性預編碼的方法。

所謂線性編碼，不同用戶的數據通過預編碼權值加權之后相加，即不同用戶數據通過線性組合實現了空間復用。而非線性編碼是沒有所述的線性關系。線性預編碼方法具有很多具體的方法，例如用戶酉速率控制(PU2RC)、迫零(ZF)波束賦形、最小均方誤差(MMSE)、塊對角化(BD)、最優化信漏比(SLNR)等眾所周知的預編碼方法。

設u_k∈C^N×1為第k個用戶發送的數據，則使用線性預編碼的方法就是對用戶數據乘以一個預編碼矩陣得到W_ku_k，從而使得發送的數據位所有用戶數據經過相應預編碼之后的疊加：因此對于第k個用戶來說，其接收到得數據就為