[发明专利]用于TD-HSPA+多用户MIMO系统的调制编码方式的选择方法

权利要求书

1.一种用于TD-HSPA+多用户MIMO系统的调制编码方式的选择方法，其特征在于：基站根据移动台反馈的前一次调度的下行链路的信道质量信息，综合考虑多用户间干扰和两次调度间信道变化的影响，选择本次调度的调制编码方式，以增加系统平均吞吐量和提高首传正确率；该方法包括下列操作步骤：

(1)基站调度用户终端，选择合适的调制编码方式传输数据，并记录本次调度的信道经过波束赋形后的增益，即信道冲激响应与预编码矩阵的乘积；

(2)移动台接收下行数据和测量下行链路的信道质量，并将该信道质量指示CQI的测量结果反馈给基站；因该移动台此时无法获得配对用户终端信息，故在计算CQI时不考虑用户间干扰的影响；并且，计算CQI所用的预编码矩阵是由该移动台得到的，不同于基站在下次调度该移动台时所用的预编码矩阵；

(3)基站接收该移动台反馈的CQI，并估计该移动台的上行信道状态信息，再根据时分双工TDD系统的信道互惠性，获得该移动台的等效下行信道状态信息；

(4)基站根据该移动台的等效下行信道状态信息和前一次调度反馈的CQI，采用空分多址接入SDMA方式，在同一时隙和码道对多个用户终端进行调度；

(5)基站确定调度某个特定用户终端后，综合考虑用户终端间的干扰和两次调度间信道变化的影响，对该用户终端的前一次调度反馈的CQI表征的信号干扰噪声比SINR按照下述公式进行处理：式中，γ_f和γ_SINR分别是移动台上一次调度反馈的SINR值和本次传输处理后的SINR值，f(I_multi-user)是用户终端间的干扰影响，f(Δ_H·W)是两次调度间信道变化的影响；再将处理后的SINR映射到不同的调制编码方式，然后，基站根据相应的调制编码方式，为调度的各个移动台发送数据；

(6)移动台选择采用包括白匹配滤波WMF、迫零ZF和最小均方误差MMSE的检测算法，消除干扰和噪声的影响，接收下行数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，所述综合考虑用户终端间的干扰和两次调度间信道变化的影响的产生缘由是下述三个因素：移动台在反馈CQI时，不能预知下次调度配对用户终端的信道信息，计算的SINR无法考虑用户终端间的干扰，所以得出的SINR值偏大；

CQI反馈和下一次调度之间的时延可能很大，信道时变特性可能引起两次调度间的信道产生冲激响应；以及

CQI反馈的预编码矩阵与基站发送的预编码矩阵存在较大差异，信道经过波束赋形后的增益变化明显，造成调制编码方式的选择不准确。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两次调度间信道变化的影响f(Δ_H·W)中，H是基站与其当前调度的各个用户终端形成的信道矩阵；W是通过估计上行信道，基站由时分双工TDD系统的信道互惠性而获知该信道矩阵H后，再对该信道矩阵H进行奇异值分解SVD而得到的波束赋形的预编码矩阵；此时，经过波束赋形后的信道增益为：

式中，矩阵中的元素g_k，j的自然数下标k和j分别是移动台的序号及其接收的数据流的序号，其取值范围分别是：[1，K]和[1，S]，K是当前调度的所有用户终端的接收天线总数，S是基站波束赋型后的数据流总数；对于序号为k的移动台，其所需要接收的数据流序号为j，而在其接收的所有数据流集合中，序号不等于j的各个数据流对于用户k都属于用户间干扰。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述用户间干扰、即矩阵元素g_k，j的大小是依据其在复数坐标轴上的矢量投影大小来衡量的，在该复数坐标轴上的投影越大，则用户终端的各个数据流之间的干扰越强。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述用户终端间的干扰影响f(I_multi-user)的计算公式为：式中，Prj_xy是矢量y在矢量x上的投影，|·|为复数模值，λ₁为对系统进行仿真或实际测试得到的固定调整常数，且λ₁＞0；并对干扰影响f(I_multi-user)的计算结果进行门限处理：若藉由上述计算公式，基站根据用户终端的数据流间干扰大小，相应地降低选择的调制编码方式等级，提高首传正确率和系统平均吞吐量。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述两次调度间信道变化的影响f(Δ_H·W)是以信道经过波束赋形后的增益变化来表征的，如果基站记录上次调度时的移动台k接收数据流i的传输增益为g_k，i，本次调度时的该移动台k接收数据流j的传输增益为g_k，j，则式中，λ₂为对系统进行仿真或实际测试得到的固定调整常数，且λ₂＞0；

当本次传输的信道质量变好时，即|g_k，j|²＞|g_k，i|²时，相应增加SINR值，提高选择的调制编码方式等级；当本次传输的信道质量变差时，即|g_k，j|²≤|g_k，i|²时，相应减小SINR值，降低选择的调制编码方式等级；

两次调度间信道变化的影响f(Δ_H·W)的计算结果进行门限处理：若|10lg(f(Δ_H·W))|≥2dB，则|10lg(f(Δ_H·W))|＝2dB；根据信道的时变特性，基站动态调整移动台反馈的SINR，以使所选择的调制编码方式更准确。