[发明专利]一种多输入多输出系统及其传输方法和用户设备

说明书

本发明公开了一种多输入多输出系统的传输方法，应用于多输入多输出系统，所述系统包括用户设备UE和基站，所述方法包括：所述UE根据所述基站发送的下行链路的信道测量导频信号估计自身的信道状态信息，并根据所述信道状态信息产生码本信息；所述UE通过上行链路将所述码本信息发给所述基站；所述基站根据所述码本信息调度UE，并对选中的UE发送数据和数据解调导频。本发明同时还公开了一种多输入多输出系统、基站和用户设备。

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于多用户多输入多输出 (MU-MIMO，Multi-User Multiple Input Multiple Output)的多输入多输出系统 (MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)及其传输方法、基站和用户设备。

背景技术

近年来，移动通信技术朝着更高速率、更高频谱利用率的方向发展。多输入多输出技术能够在不增加系统带宽和天线发射功率的情况下成倍地提高无线信道容量，成为未来无线通信的一项关键技术。但是，在无线通信系统中，一个基站在相同的时频资源与多个共信道的用户设备(UE，User Equipment)通信，必然存在严重的共信道干扰(CCI，Co-channelInterference)，同时，由于接收机地理上的分隔，不能共享各自的信道信息，接收端的联合检测也不能采用。因此，将干扰抑制的技术放到了发射端，发射端预编码就成为解决CCI问题的一种有效方案。目前的预编码技术可分为线性预编码与非线性预编码，非线性预编码相比于线性预编码具有更低的误码率和更高的容量，其中，模代数预编码又称为汤姆林森-哈拉希玛预编码(THP，Tomlinson Harashima Precoding) 是目前一种比较实用的下行链路的非线性预编码方案，其能获得很好的系统性能同时逼近信道容量的上限。

但是，这种非线性预编码的设计方案是在发射端能够获得完美的信道状态信息(CSI，Channel State Information)情况下推导的，不幸的是，在实际系统中，发射端是不可能获得完美CSI的。若无线通信系统采用时分双工(TDD， Time Division Duplex)工作模式，发送端可以通过互异性原理，将基站估计得到的上行链路信道信息作为下行链路的信道信息，但是上行链路与下行链路并不是完全对等的，且上下行传输在TDD工作方式下处于不同的传输时刻，因而基站通过互异性获得的信道状态信息中不可避免的存在误差。

若无线通信系统使用频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)工作模式，需要UE端反馈信道信息，而信道资源有限，反馈的信道信息必须进行量化。在多用户情况下，由于UE在不知道其他UE信道情况下，UE之间不能合作所以量化必须独立完成。

关于基站端的UE选择有的相关技术是基于最小容量损失的算法，该方法以最小信道量化误差为选择依据；还有的相关技术是基于信号与干扰加噪声比 (简称信干噪比，即SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)估计式提出采用贪婪方法进行递增选择，由于SINR估计误差较大，只能在部分信噪比范围内获得较好性能，同时因涉及大量容量计算而导致复杂度较高。基于SINR 估计式采用树形搜索方法虽然提高了系统容量但复杂度更高。在同样采用贪婪递增方法的前提下，一些算法利用所提估计表达式对选出的用户组容量进行估计，而在选择UE时依据另外一种简单估计式，不仅能够避免大量容量计算，而且能够降低复杂度。

矢量量化、标量量化、矩阵量化等已经被用于量化单用户且单数据流的 CSI。由于在相同的反馈开销的情况下，矢量量化性能优于标量量化，目前技术研究倾向于矢量量化。在矢量量化中，UE返回码本矢量的索引序号给基站(基站，Basic Station)，其中，用B表示码本矢量索引序号的长度即比特数，则码本的大小为2^B。随机向量量化(RVQ，Radom VectorQuantization)在多用户传输的情况中被普遍应用。