[發明專利]一種LTEMIMO系統的波束成形方法和裝置

有效

• 申請號: 201410606621.4
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104393903B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 劉斌;茆勝;商松泉
• 申請（專利權）人: 深圳市國創新能源研究院
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04L25/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 劉朗星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種基于非理想信道信息的LTE MIMO系統的波整成形方法和裝置。

背景技術

多輸入多輸出(英文全稱為Multi-input Multi-output，英文簡稱為MIMO)是一種用來描述多天線無線通信系統的抽象數學模型，能利用發射端的多個天線各自獨立發送信號，同時在接收端用多個天線接收并恢復原信息。由于MIMO可以在不需要增加帶寬或總發送功率耗損(transmit power expenditure)的情況下，大幅地增加系統的數據吞吐量(throughput)及發送距離，使得MIMO技術于近幾年受到人們的廣泛關注，尤其是在長期演進LTE系統中，MIMO技術被用來提高信道容量，增加系統可靠性。

為了提高LTE系統的傳輸距離，擴大覆蓋范圍，可以在所述MIMO系統中增加中繼節點對信號進行放大轉發。目前對于包括中繼節點的波束成形計算方法中，提出了通過改變中繼加權矩陣，從而使得瞬時容量最大化的方法，由于這種方法沒有考慮信道衰落的時變性的影響，影響了MIMO系統的波束成形的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮了信道衰落的LTE MIMO系統的波束成形方法，以解決現有技術的波束成形方法由于沒有考慮信道衰落的時變性的影響，影響MIMO系統的波束成形的性能的問題。

本發明是這樣實現的，一種LTE MIMO系統的波束成形方法，所述方法包括：

將源節點發送的信號承載到的右奇異向量進行調制，發送所調整的信號至中繼節點，其中為源節點與中繼節點之間的基于均值反饋信道的信道估計；

由中繼節點通過匹配信道使接收到的信號，根據預設的功率要求調整包含噪聲的信號，并將所調整的信號乘以的右奇異向量后，輸出至目的節點，其中s為作為波束成形向量的的右奇異向量，為中繼節點與目的節點之間的基于均值反饋的信道估計；

由目的節點將的左奇異向量作為合并矩陣，與中繼節點發送的信號進行匹配，得到目的節點的輸出信號。

本發明的另一目的在于提供一種LTE MIMO系統的波束成形裝置，所述裝置包括：

調制單元，用于將源節點發送的信號承載到的右奇異向量進行調制，發送所調整的信號至中繼節點，其中為源節點與中繼節點之間的基于均值反饋信道的信道估計；

第一匹配單元，用于由中繼節點通過匹配信道使接收到的信號，根據預設的功率要求調整包含噪聲的信號，并將所調整的信號乘以的右奇異向量后，輸出至目的節點，其中s為作為波束成形向量的的右奇異向量，為中繼節點與目的節點之間的基于均值反饋的信道估計；

第二匹配單元，用于由目的節點將的左奇異向量作為合并矩陣，與中繼節點發送的信號進行匹配，得到目的節點的輸出信號。

在本發明中，通過原節點與中繼節點的基于均值反饋信道的信道估計的右奇異向量承載到源節點的發送信號進行調制，由中繼節點的匹配信道接收信號后，根據預設的功率要求調整接收的信號，由中繼節點與目的節點之間的基于均值反饋的信道估計的右奇異向量與所接收的信號相乘，將相乘后的信號發送至目的節點，目的節點將由中繼節點與目的節點之間的基于均值反饋信道的信道估計的左奇異向量作為合并矩陣與所接收的相乘后的相號匹配，得到目的節點的輸出信號。本發明基于均值反饋信道的信道估計進行波束成形，考慮了信道狀態參數的時延，更符合實際情景，可以有效提高波束成形的性能。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的MIMO中繼系統的系統框圖；

圖2是本發明實施例提供的MIMO系統的波束成形方法的實現流程圖；

圖3是本發明實施例提供的獲取的右奇異向量、的右奇異向量以及的左奇異向量的實現流程圖；

圖4是本發明第三實施例提供的MIMO系統的波束成形裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例主要用于包括中繼節點的MIMO系統，即在普通的MIMO系統基礎上，增加中繼節點對信號進行放大轉發，由于現有的MIMO系統一般沒有考慮信道衰落的時延，在沒有考慮實際場景中的信道衰落時延時，會導致波束成形的性能下降。下面對本發明所述方法詳細描述：