[发明专利]一种多输入多输出(MIMO)传输方法及系统

权利要求书

1.一种多输入多输出(MIMO)传输方法，包括以下步骤：

(1)发射端构造随机波束并用以向各接收端发送信道估计信号；

(2)各接收端接收信道估计信号，进行信道估计；

(3)各接收端生成随机波束成形反馈信息，将其发送给发射端；

(4)发射端接收随机波束成形反馈信息；

(5)发射端根据随机波束成形反馈信息进行用户预选，生成备选调度用户集，将其发送给各接收端；

(6)各接收端接收备选调度用户集；

(7)各接收端根据备选调度用户集进行反馈判断，若允许反馈，进入步骤(8)，否则，进入步骤(12)；

(8)允许反馈的接收端生成迫零波束成形反馈信息，将其发送给发射端；

(9)发射端接收迫零波束成形反馈信息，将其转换为调度信息；

(10)发射端根据调度信息进行用户调度，得到调度用户；

(11)发射端构造迫零波束并用以向调度用户发射用户数据；

(12)结束。

2.根据权利要求1所述的多输入多输出(MIMO)传输方法，其特征在于，所述随机波束成形反馈信息为接收端在随机波束上的最大信干噪比及其对应的波束索引值。

3.根据权利要求2所述的多输入多输出(MIMO)传输方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：设置备选调度用户集为空集，将同一波束索引值对应的信干噪比按照由大到小排序，选择前L个最大信干噪比对应的用户加入备选调度用户集；若同一波束索引值对应的信干噪比个数小于L，则将其对应的用户全部加入备选调度用户集。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多输入多输出(MIMO)传输方法，其特征在于，所述步骤(7)具体为：接收端判断备选调度用户集是否包含该接收端本身，若包含，则允许反馈，进入步骤(8)，否则，不反馈，进入步骤(12)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的多输入多输出(MIMO)传输方法，所述步骤(10)具体为：

(10.1)令调度列表为空集，调度用户集合等于备选调度用户集；

(10.2)分别计算调度调度用户集合中每个用户时获得的系统容量，选择最大系统容量对应的用户加入到调度列表中，并在调度用户集合中删除该用户；

(10.3)分别计算调度用户集合中每个用户与调度列表中所有用户同时调度时的系统容量，从中选择系统容量最大值C₁；计算调度列表中所有用户同时调度时的系统容量C₂；若C₁≥C₂，将该用户加入调度列表并从调度用户集合中删除该用户，否则，结束；

(10.4)若调度列表中用户数等于发射天线数或调度用户集合为空，步骤(10)结束，否则，转入步骤(10.3)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的多输入多输出(MIMO)传输方法，所述步骤(10)具体为：

(10.1)令调度列表为空集，调度用户集合等于备选调度用户集；

(10.2)从调度用户集合中挑选出信道状况最好的用户，将其加入到调度列表中，并把该用户从调度用户集合中删除；

(10.3)更新调度用户集合为调度用户集合中与调度列表中所有用户的信道准正交的用户，信道的准正交程度通过信道矢量的夹角来衡量。

(10.4)如果调度用户集合为空或调度列表中用户个数等于发射天线数，则结束，否则，转入步骤(10.2)。

7.一种多输入多输出(MIMO)系统，包括：

发射端(11)，用于向接收端(12)发送信道估计信号、用户数据；和至少一个接收端(12)，用于接收来自发射端的信道估计信号、用户数据，生成随机波束成形反馈信息，将其发送给接收端(11)；

其特征在于：

所述发射端(11)还用于根据随机波束成形反馈信息进行预选生成备选调度用户集，将其发送给接收端；接收来自接收端(12)的迫零波束成形反馈信息，转换为调度信息，并根据调度信息进行用户调度；

所述接收端(12)还用于接收来自发射端(11)的备选调度用户集，根据备选调度用户集进行反馈判断，若允许反馈则生成迫零波束成形反馈信息，将其发送给发射端。

8.根据权利要求7所述的一种多输入多输出(MIMO)系统，其特征在于，

所述发射端(11)包括：

第一双工射频器(117)和位于其上的发射天线，用于接收来自随机波束成形器(112)的随机波束和信道估计信号、来自迫零波束成形器(116)的迫零波束和用户数据、来自备选用户选择器(114)的备选调度用户集，并发送给接收端(12)；接收来自接收端(12)的随机波束成形反馈信息和迫零波束成形反馈信息，并传送给反馈信息处理器(113)；

波束成形模式控制器(111)，用于触发随机波束成形器(112)和触发迫零波束成形器(116)；

随机波束成形器(112)，用于接收来自波束成形模式控制器(111)的触发信号，构建N个随机波束，并将随机波束和信道估计信号传送给双工射频器(117)；

反馈信息处理器(113)，用于接收来自双工射频器(117)的随机波束成形反馈信息生成预调度信息，将其传送给备选用户选择器(114)；接收来自双工射频器(117)的迫零波束成形反馈信息，生成调度信息，将调度信息传送给调度器(115)；

备选用户选择器(114)，用于接收来自反馈信息处理器(113)的预调度信息，根据预调度信息进行用户预选生成备选调度用户集，将其传送给双工射频器(117)；

调度器(115)，用于接收来自反馈信息处理器(113)的调度信息，根据调度信息进行用户调度得到调度用户，将调度用户及其归一化信道矢量传送给迫零波束成形器(116)；

迫零波束成形器(116)，用于接收来自波束成形模式控制器(111)的触发信号和来自调度器(115)的调度用户及其归一化信道矢量，生成迫零波束，向双工射频器(117)传送迫零波束和用户数据；

所述接收端(12)包括：

第二双工射频器(125)和位于其上的接收天线，用于接收来自发射端(11)的信道估计信号、用户数据和备选调度用户集，并传送给接收信号处理器(121)；接收来自随机波束成形反馈生成器(122)的随机波束成形反馈信息和来自迫零波束成形反馈生成器(123)的迫零波束成形反馈信息，并发送给发射端(11)；

接收信号处理器(121)，用于接收来自第二双工射频器(125)的信道估计信号、用户数据和备选调度用户集，进行信道估计得到信道幅度和信道矢量并分别传送给随机波束成形反馈生成器(122)和迫零波束成形反馈生成器(123)，并将备选调度用户集传送给反馈控制器(124)；

反馈控制器(124)，用于接收来自接收信号处理器(121)的备选调度用户集，根据备选调度用户集进行反馈判断，若允许反馈，向迫零波束成形反馈生成器(123)传送触发信号；

随机波束成形反馈生成器(122)，用于接收来自接收信号处理器(121)的信道幅度，根据信道幅度生成随机波束成形反馈信息，传送给第二双工射频器(125)；

迫零波束成形反馈生成器(124)，用于接收来自接收信号处理器(121)的信道矢量和来自反馈控制器(124)的触发信号，根据信道矢量生成迫零波束成形反馈信息，传送给第二双工射频器(125)。