[发明专利]MIMO检测方法和装置

说明书

本发明涉及一种能够自适应选择算法的MIMO检测方法和装置。该MIMO检测方法包括以下步骤：针对每一在时域和频域上划分的资源单元，估计一干扰相关矩阵；根据每一干扰相关矩阵判断邻区干扰情况，从而决定相应于各资源单元的检测算法；以及根据所决定的检测算法对相应的资源单元的数据进行MIMO检测。

技术领域

本发明涉及长期研究(LTE)系统，尤其是涉及LTE系统的MIMO检测方法和装置。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。

由于MIMO可以在不需要增加带宽或总发送功率损耗（transmit powerexpenditure）的情况下大幅地增加系统的数据吞吐量（throughput）及传送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目并已经得到较大规模应用。目前在新一代移动通信技术标准——LTE(长期研究系统)中结合了OFDM(Orthogonal frequency-division multiplexing,正交频分复用)和MIMO技术。

MIMO检测算法目前比较通用的是简单而实用的线性检测算法，一般MIMO系统的基带信号处理模型可表示为：

y=Hs+n (1)

其中y是接收到的N_R×1信号向量，H是N_R×N_T的信道矩阵，s时N_T×1的发送信号向量，n是N_R×1复高斯噪声向量,N_T和N_R分别为发送天线数和接收天线数。常用的基于ZF（迫零）和MMSE（最小均方误差）准则的线性检测算法表示如下：

然而当存在多小区干扰时，信道模型发生了如下变化：

y=Hs+u (4)

其中u是N_R×1的噪声和干扰之和。

其中z_i、g_i分别表示干扰信号和干扰信号对应的信道系数，L表示干扰源的个数。

这种情况下由于干扰信号不能看成白噪声，其对应的线性接收机表述如下：

其中R_uu是干扰与噪声的协方差矩阵。这也就是通常所说的干扰抑制合并算法（IRC，Interference Rejection Combine）。

目前业界内常用的检测算法是MMSE检测，在有较强同频邻区干扰时，MMSE-IRC算法性能要优于MMSE-MRC(Maximum Ratio Combining，最大比组合)算法。因此如果能在估计时根据需要选择相应的算法能取得总体性能较优的效果。理论上讲MMSE-IRC算法和MMSE-MRC算法可以统一，因为R_uu矩阵在AWGN(Additive White Gaussian Noise,加性高斯白噪声)环境下应该就是一个对角矩阵。然而实际中由于R_uu是通过估计得到的，很难得到对角矩阵。如果对角矩阵估计不准，在AWGN环境或者比较接近AWGN的环境下仍然采用IRC算法，性能反而不如MRC算法。

另外的解决思路是根据邻区干扰的强弱在这两种接收算法中实现自适应选择。然而由于LTE系统资源调度在时间和频率上都具有突发性和随机性，因此邻区的干扰也具有突发性和随机性。在这种情况下，相对固定地使用MMSE-IRC算法或MMSE-MRC算法无法在各种场景下都达到较优性能。