[发明专利]一种有限反馈多入多出多用户系统的部分用户反馈方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信中的多入多出多用户系统，特别是一种基于有限反馈的部分用户反馈方法。

背景技术

下行多入多出系统中多用户选择空分复用方法是提高无线通信系统吞吐率的一种有效方法。

《国际电子与电气工程师协会专题》(IEEE Journal on Selected Areasin Communications（JSAC)，Special Issue on 4G Wireless Systems，vol.24，issue 3，Mar.2006，pp.528-541.)中提出了一种基于迫零波束成型(ZFBF)的MIMO系统多用户选择方案，该方案以较低的运算复杂度逼近了MIMO多用户系统中的吞吐率上限。然而，这种方法要求系统中所有用户在每个时隙反馈其信道的准确值，这会在用户数比较多的情况下带来巨大的反馈开销，在实际系统中不能实现。并且在用户数比较多的情况下，基站选择传输用户集合的复杂度很高。

《国际电子与电气工程师协会信息理论》(IEEE Transactions onInformation Theory，Volume.52，No.11，pp.5045-5059，Nov.2006)提出了一种基于随机矢量量化(RVQ)的有限反馈方案，该方案可以很大程度的减小反馈开销。然而这种方法只在总用户数等于发送天线数的情况下才适用，在用户数比较多的情况下，该方法无法利用多用户选择带来的系统吞吐率。

发明内容

本发明解决的技术问题：克服现有技术不足，提出一种MIMO多用户有限反馈系统中部分用户反馈的方法。该方法能够极大的减小反馈开销，并且系统可以获得和所有用户都反馈准确信道信息情况相比的吞吐率，适于在实际系统中应用。

本发明的技术解决方案：一种有限反馈多入多出多用户系统的部分用户反馈方法，其特点在于：

(1)在基站和用户端建立不同的随机矢量码本集合，基站端的随机矢量码本集合是用户端的随机矢量码本集合的子集；

(2)用户基于用户端的随机矢量码本集合量化得到信道矢量方向；

(3)只有用户信道矢量方向量化后落入基站的随机矢量码本集合的用户才具备反馈资格，具有反馈资格的用户在每个时隙向基站反馈信道增益和基于基站随机矢量码本集合的矢量索引；

(4)基站根据用户反馈的信道方向矢量索引和信道增益以及基站端的随机矢量码本集合来进行用户的信道重构；

(5)基站根据重构后的用户信道只在参与反馈的用户中进行传输用户集合的选择。

与现有技术相比较的优点在于：本发明通过在用户端设置大于基站端随机矢量码本集合(基站端随机矢量码本集合是用户端随机矢量码本集合的子集)的方法，使得只有部分用户向基站反馈信道矢量，极大降低了反馈开销，减小了基站端选择传输用户集合时遍历的用户数，从而降低了基站端选择传输用户集合的复杂度；同时，具有反馈资格的用户信道矢量方向量化的误差比全部用户参与反馈的情形明显的减小，从而提高了系统的吞吐率。本发明可以在降低反馈开销，减小基站传输用户集合选择复杂度的同时，提高系统的吞吐率，适合在实际系统中使用，降低使用成本。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为本发明在信噪比为10dB，基站配置4根发送天线，基站随机矢量码本集合大小为256时，在不同的用户端随机矢量码本集合大小的情况下，总吞吐率和用户数的关系曲线；

图3为本发明在基站配置4根发送天线，基站随机矢量码本集合大小为256，用户端随机矢量码本集合大小和相对反馈开销和基站选择传输用户集合的复杂度的关系曲线。

具体实施方式

如图1所示，本发明的具体步骤如下：

(1)建立用户端码本集合

a.选择用户的随机矢量码本集合大小：

N_user＞2^FB

FB是在每个时隙，每个参与向基站反馈的用户来代表用户的矢量信道方向的比特数。

b.随机生成用户随机矢量码本集合：

F_user＝{v₁，…，v_Nuser}

其中v₁，…，v_Nuser都是随机生成的‖v_i‖＝1(i＝1，…，N_user)的1×M的矢量，M为基站发送天线数。

(2)建立基站端随机矢量码本集合