[发明专利]一种LTE-A中预编码MIMO的信道抵消接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及移动通信的长期演进(LTE) 及先进的移动通信长期演进(LTE-Advanced)技术领域。

背景技术

空间复用是增强型MIMO的重要方面，可以提供很高的频谱效率。 当发送端可以得到可靠的信道信息时，可以通过线性预编码来实现空 间复用。线性预编码需要完整的信道状态信息、一阶统计信息或二阶 统计信息。这些信息的获取在FDD系统中是很难实现的，而通过提供 预先设计好的预编码码本集，在接收端根据所测量到的信道状态信息 并根据一定的选择算法选择出合适的预编码码本，然后把相应码本的 索引反馈到发送端，可以极大地减少系统的反馈信息。基于此，大量 的预编码码本设计方法被提出来。文献[3GPP R1-090105]中给出了 LTE-A中基于码本的8x传输的码本要求和设计准则，文献[3GPP R1-090389]中对系统中码本个数的选取进行了测试，文献[3GPP R1-091079，R1-091079]中分别具体给出了8x传输的码本设计方法。

预编码MIMO的接收，可以采用ML接收机，但由于ML接收机的 高复杂性，实际系统中最常使用的是迫零(ZF，Zero-forcing)和最小 均方误差(MMSE，Minimum mean-square error)等线性接收机。上 述接收机都采用了信道均衡器的形式，信道均衡器可以看成是预编码 码本、信道响应及调制方式等参数的函数，而这些参数的每一次改变 均需要对均衡器重新进行构造。考虑到LTE-A将引入更为复杂的预编 码及层映射方案，如果在LTE-A系统中依然采用基于信道均衡器的接 收机，MIMO的解码复杂度将会很高。由于系统中会存在不同类型的 预编码MIMO方案，原有的接收机很难在预编码MIMO的接收上实现单 一的统一接收机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计一种简单而高效的，适用于预 编码MIMO的接收方案。该接收方案可以实现与发射端各正向过程相 对应的逆过程之间的独立与分离，降低预编码MIMO接收机的实现难 度，并统一了不同类型的预编码MIMO的接收机。本发明解决上述技 术问题的技术方案是：提出一种简单而高效的，适用于预编码MIMO 的接收方法。

对于具有M根发送天线和N根接收天线的M×N阶MIMO系统，在 发送端采用层数为L的层映射。调用公式：x＝L(s)进行层映射操作， 获得层映射后的数据x。根据层映射后的数据x、预编码码本W，算 法模块调用公式y＝Wx获得预编码后的数据。

若信道矩阵为H，则经过MIMO信道后的接收信号r可由公式：

确定，其中n为加性噪声。

接收端对经过MIMO信道后的接收信号r进行处理并进行信道估 计得到信道响应信息，在接收端设置信道抵消模块，信道抵消模块利 用信道响应信息对信道的影响进行均衡并恢复发射信号的原有顺序， 利用解预编码矩阵、解预编码码本进行解预编码操作，获得解预编码 后的数据根据解预编码后的数据对数据进行逆层映射操作， 即调用公式进行逆层映射操作，获得发射信号的估值完 成MIMO的接收。

信道抵消模块根据信道响应信息的信道响应矩阵估计接收信 号r，调用公式获得信道抵消模块输出信号其中，C表示 信道抵消操作矩阵，为MIMO信道响应矩阵H的函数，用以完成信道 影响的均衡及发射信号顺序的恢复操作。获得解预编码的方法具体为 算法模块调用公式依据解预编码矩阵对信道抵消模块的 输出数据进行运算，获得解预编码后的数据

本发明在MIMO接收机中，引入了信道抵消模块，信道抵消模块 完成信道作用的均衡与发送符号发送顺序的恢复操作，结合预编码、 层映射等过程相应的逆操作实现并统一了基于码本的预编码MIMO的 接收。该方法适用于基于码本的预编码MIMO的接收方案。该接收方 案实现了与预编码MIMO发射端各正向过程相对应的逆过程之间的独 立与分离，降低了预编码MIMO接收机的实现难度，并统一了不同类 型的基于码本的预编码MIMO的接收。

附图说明

图1为基于码本的预编码MIMO的发射方案示意图

图2为基于码本的预编码MIMO的信道抵消接收方案示意图

图3为基于码本的预编码MIMO的信道抵消接收的实现流程

具体实施方式