CN102571295A - 用于确定预编码信息的方法、设备及*** - Google Patents

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CN102571295A
CN102571295A CN2010105815566A CN201010581556A CN102571295A CN 102571295 A CN102571295 A CN 102571295A CN 2010105815566 A CN2010105815566 A CN 2010105815566A CN 201010581556 A CN201010581556 A CN 201010581556A CN 102571295 A CN102571295 A CN 102571295A
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Abstract

本发明涉及一种用于确定预编码信息的方法、设备及***,其中,各用户设备先根据各自所接收的发射信息,并基于各自所保存的预定码本,确定各自的量化信道向量与接收合并器系数,并将各自的量化信道向量的相关信息反馈给基站,而基站再基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量,随后再基于各量化信道向量来生成预编码信息。本发明具有以下优点:1)基站的预编码信息和用户设备的接收合并器系数同时获得优化;2)用户设备估算SINR的方式简单;3)提高了***性能。

Description

用于确定预编码信息的方法、设备及***
技术领域
本发明涉及基于MU-MIMO技术的无线通信领域,尤其涉及一种用于确定预编码信息的方法、设备及***。
背景技术
多输入多输出技术(MIMO)由于其在吞吐量方面的优势,已成为下一代无线通信***的主流技术。目前,MIMO技术的研究已经从点对点的单用户MIMO技术扩展至多用户MIMO(MU-MIMO)技术。在MU-MIMO无线通信***中,最为关键的就是如何减小不同用户设备之间的信道干扰(CCI),目前较为常用的解决这一问题的方法就是在发射端采用预编码技术、在接收端采用合并技术。
对于基站而言,采用预编码技术对各路信号进行预编码处理的前提就是,要获知各信道状态信息(CSI)。而在采用频分双工模式(frequency-division duplexing,FDD)的MU-MIMO无线通信***中,由于受到带宽的限制,上行反馈信道所能传输的数据仅仅几个bit,因此,基站获得准确的CSI难以实现。
而接收端采用的合并技术,较为常用的是采用最大比合并(MRC)方案和QBC(The quantization-based combing)方案。其中,MRC方案就是各接收机先选择各自的信道矩阵的左奇异向量作为权重向量,并量化权重向量,随后将量化权重向量在码本中的索引反馈回基站,基站再根据接收到的索引信息在码本中查找出相应的各量化权重向量,并基于ZFBF(zero-forcing beamforming)形成预编码矩阵,由此对各信号进行预编码处理。然而,此种MRC方案由于忽略了量化误差,因此,接收机难以获得最大信噪比;而QBC方案是基于量化误差最小原则来选择合并权重向量,并将量化权重向量的索引信息反馈回基站,基站再结合ZFBF技术形成预编码矩阵。然而,此种方式虽然考虑了量化误差,但却忽略了信道增益,而且也只适用于接收天线数量不能超过发射天线数量太多的情形。
因此,极有必要寻求一种新的在MU-MIMO***中确定预编码信息的方案,由此来获得更好的***性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于确定预编码信息的方法、设备及***。
根据本发明的一个方面,提供一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中的基站中用于确定预编码信息的方法,其中,该基站保存有与每个用户设备相同的预定码本,其中该方法包括以下步骤:
a接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息;
b基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量;
c基于各量化信道向量来生成预编码信息。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中的用户设备中用于辅助确定预编码信息的方法,其中,所述用户设备包含一个预定码本,该方法包括以下步骤:
A接收来自基站的发射信号;
B根据所接收的发射信息,并基于所述预定码本,确定量化信道向量与接收合并器系数,以满足最大估算SINR约束条件;
C将所述量化信道向量的相关信息反馈给所述基站。
根据本发明的第三个方面,提供一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中用于确定预编码信息的基站,其保存有与每个用户设备相同的预定码本,其中,该基站包括:
第一接收装置,用于接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息;
第一获取装置,用于基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量;
生成装置,用于基于各量化信道向量来生成预定编码信息。
根据本发明的第四个方面,提供一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中用于辅助确定预编码信息的用户设备,其中,所述用户设备包含一个预定码本,其还包括:
第二接收装置,用于接收来自基站的发射信号;
第二获取装置,用于根据所接收的发射信息,并基于所述预定码本,确定量化信道向量与接收合并器系数,以满足最大估算SINR约束条件;
发射装置,用于将所述量化信道向量的相关信息反馈给所述基站。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:1)基站的预编码信息和用户设备的接收合并器系数同时获得优化;2)用户设备估算SINR的方式简单;3)提高了***性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明用于确定预编码信息的***拓扑图;
图2为本发明一个方面用于确定预编码信息的方法的流程图;
图3为本发明另一个方面用于确定预编码信息的方法的流程图;
图4为本发明一个方面用于确定预编码信息的***示意图;
图5为本发明与MRC方案、QBC方案的仿真性能比较图;
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出了本发明用于确定预编码信息的***拓扑图。用户设备11、用户设备12、......用户设备1K可以是任何一种能以无线方式和基站2通信的电子设备,包括但不限于:手机、PDA等。而且,用户设备11、用户设备12、......用户设备1K、以及基站2各自包含多根天线,例如,用户设备11包含N1根天线,用户设备12包含N2根天线,......用户设备1K包含Nk根天线,基站2包含M根天线。由此,用户设备11、用户设备12、......用户设备1K、以及基站2构成基于MU-MIMO技术(multi user-multiple input multiple output techniques)的无线通信***。在用户设备11、用户设备12、......用户设备1K、以及基站2中,都保存有相同的预定码本
Figure BSA00000380452200041
,而且,用户设备11、用户设备12、......用户设备1K各自根据接收到的发射信号可以估计出各自与基站2之间的信道信息,例如,用户设备11估计出自身与基站2之间的信道信息为H1,用户设备12估计出自身与基站2之间的信道信息为H2,......用户设备1K估计出自身与基站2之间的信道信息为Hk,由于本领域技术人员对于用户设备如何根据接收到的信息估计出信道信息的技术已经知悉,故在此不再详述。
此外,作为一种优选方式,该无线通信***中的各用户设备和基站2采用频分双工模式(frequency-division duplexing mode,FDD mode)收发信息,但本领域技术人员应该理解,各用户设备和基站2收发信息的模式并非以上所述为限。
图2示出了本发明一个方面用于确定预编码信息的方法的流程图。其中,为了简化图示,图中仅仅以用户设备11和基站2之间的通信交互为例进行描述,但本领域的技术人员应该理解,事实上,用户设备12、......用户设备1K也在与基站2进行通信交互,在此不再逐一详述。
具体的,在步骤S1中,用户设备11接收来自基站2的发射信号。
接着,在步骤S2中,用户设备11根据接收的发射信号,并基于所保存的预定码本
Figure BSA00000380452200042
确定量化信道向量
Figure BSA00000380452200043
与接收合并器系数u1,以便满足最大估算SINR约束条件。
接着,在步骤S3中,用户设备11将所述量化信道向量
Figure BSA00000380452200044
的相关信息反馈给所述基站2。所述相关信息包括但不限于:向量在所述预定码本中的索引信息等。
接着,在步骤S4中,基站2接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息。例如,基站2接收来自用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA00000380452200051
各自的相关信息。其中,用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA00000380452200052
可由用户设备12、......用户设备1K各自参照用户设备11在步骤S2中所述的方法来确定。
接着,在步骤S5中,基站2基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量。例如,基站2基于各量化信道向量各自的相关信息,获取量化信道向量
Figure BSA00000380452200054
接着,在步骤S6中,基站2基于所述量化信道向量来生成预定编码信息。例如,基站2基于量化信道向量
Figure BSA00000380452200055
生成预定编码信息W=[t1 t2...tk]。
接着,在步骤S7中,基站2基于所述预定编码信息W=[t1 t2...tk]将各数据流s1 s2、......sk处理成待发射信号。此技术已经为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
接着,在步骤S8中,基站2将待发射信号通过天线1至M发送至用户设备11、用户设备12、......用户设备1K。其中,基站2发射数据流s1采用的发射功率为p1,发射数据流s2采用的发射功率为p2,......发射数据流sk采用的发射功率为pk
最后,在步骤S9中,用户设备11接收基站2所发射的信号,其接收到的信号,例如为:y1=H1Ws+n1,其中,H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前与基站2的通信交互估计获得;W=[t1 t2...tk],W为预编码信息;
Figure BSA00000380452200056
Figure BSA00000380452200057
的转置;n1~CN(0,1),即:n1为期望值为0、方差为1的复合加性白噪声,由此,用户设备11基于步骤S2中获得的接收合并器系数u1处理所接收到的发射信号y1,例如先由用户设备11的接收合并器将发射信号y1处理为:
Figure BSA00000380452200059
随后用户设备11再对r1进一步处理,即可获得所述发射信号中所携带的通信信息。所述进一步处理包括基带处理等等,由于该处理过程已为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
基于上述用户设备11在步骤S9中同样的处理方式,用户设备12、......用户设备1K也可以从各自所接收的发射信号中获得其所携带的通信信息,在此,不再详述其过程。
图3示出了本发明另一个方面用于确定预编码信息的方法的流程图。
具体的,在步骤S1’中,用户设备11接收来自基站2的发射信号。
接着,在步骤S2’中,用户设备11根据以下公式1来确定所述量化信道向量与接收合并器系数:
Figure BSA00000380452200061
其中,u1为用户设备11的接收合并器系数,
Figure BSA00000380452200062
为所述量化信道向量,Ci为所述码本C中的第i个码本向量,||u1||为u1的2范数,
Figure BSA00000380452200063
Figure BSA00000380452200064
H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前自身与基站2的通信交互估计得到,在此不再详述其过程,
Figure BSA00000380452200065
为H1的共轭转置变换;为Ci的共轭转置变换;ρ=p0/K,
Figure BSA00000380452200067
pk为发射第k个数据流的发射功率,
Figure BSA00000380452200068
表示所有具有单位范数的N×1维的向量集合。由上公式1可见,用户设备11遍历搜索所述预定码本中的所***本向量,即可获得最大估算SINR1约束条件下的相应的量化信道向量与接收合并器系数u1。例如,用户设备11经过在所述预定码本中的遍历搜索后,确定量化信道向量
Figure BSA000003804522000610
作为一种优化,由于SINR1≤λmax((I+Bk)-1 Ak),其中,λk(X)表示矩阵X的最大奇异值,而该不等式中的等号仅当才能成立,其中,
Figure BSA000003804522000612
表示矩阵X最大特征值,故用户设备11可以先根据公式
Figure BSA000003804522000613
来确定接收合并器系数u1后,再基于上述公式1,即
Figure BSA000003804522000614
来确定量化信道向量。
接着,在步骤S3’中,用户设备11将所述量化信道向量
Figure BSA00000380452200071
的相关信息反馈给所述基站。例如,用户设备11确定量化信道向量
Figure BSA00000380452200072
由此,作为一种优选方式,用户设备11可以将向量ci在所述预定码本中的索引信息反馈回基站2。
接着,在步骤S4’中,基站2接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息。例如,基站2接收到来自用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA00000380452200073
各自的相关信息。其中,用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA00000380452200074
可由用户设备12、......用户设备1K各自参照用户设备11在步骤S2’中所述的方法来确定,在此不再逐一详述。
接着,在步骤S5’中,基站2基于各个用户设备的量化信道向量的相关信息,获得各量化信道向量。例如,基站2基于用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA00000380452200075
各自的索引信息,从码本中获取各量化信道向量
接着,在步骤S6’中,基站2根据以下公式2来确定第k个用户设备的预编码向量tk
tk=gk/||gk||,
其中,
Figure BSA00000380452200077
Figure BSA00000380452200078
Figure BSA00000380452200079
为基于第k介用户设备的量化信道向量,
Figure BSA000003804522000710
Figure BSA000003804522000711
的共轭转置变换,||gk||为gk的2范数。由此,基站2根据上述公式2,可以逐一确定用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的预编码向量t1、t2、......tk
接着,在步骤S7’中,基站2根据ZFBF(zero-forcing beamforming)技术,并基于各预编码向量来生成所述预定编码信息。例如,基站2根据用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的预编码向量t1、t2、......tk以及ZFBF技术生成预定编码矩阵W=[t1 t2...tk]。
随后,在步骤S8’中,基站2基于所述预定编码信息W=[t1 t2...tk]将各数据流s1 s2、......sk处理成待发射信号。
接着,在步骤S9’中,基站2将待发射信号通过天线1至M发送至用户设备11、用户设备12、......用户设备1K。其中,基站2发射数据流s1采用的发射功率为p1、发射数据流s2采用的发射功率为p2,......发射数据流sk采用的发射功率为pk
最后,在步骤S10’中,用户设备11接收基站2所发射的信号,其接收到的信号,例如为:y1=H1Ws+n1,其中,H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前与基站2的通信交互估计获得,在此不再详述;W=[t1 t2...tk ],W为预编码信息,
Figure BSA00000380452200081
Figure BSA00000380452200082
的转置;n1~CN(0,1),即:n1为期望值为0、方差为1的复合加性白噪声。用户设备11基于步骤S2’中获得的接收合并器系数u1处理所接收到的发射信号y1,例如先由用户设备11的接收合并器将发射信号y1处理为:
Figure BSA00000380452200084
随后用户设备11再对r1进一步处理,即可获得所述发射信号中所携带的通信信息。所述进一步处理包括基带处理等等,由于该处理过程已为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
基于上述用户设备11在步骤S10’中同样的处理方式,用户设备12、......用户设备1K也可以从各自所接收的发射信号中获得其所携带的通信信息,在此,不再逐一详述其过程。
此外,本领域技术人员应该理解,基站生成预编码信息所基于的技术并非以ZFBF技术为限。
图4示出了本发明一个方面用于确定预编码信息的***示意图。该***包括:用户设备11、用户设备12、......用户设备1K、以及基站2。其中,用户设备11包括:第二接收装置111、第二获取装置112、以及反馈装置113;......用户设备1K包括:第二接收装置1K1、第二获取装置1K2、以及反馈装置1K3;所述基站2包括第一接收装置21、第一获取装置22以及生成装置23。其中,用户设备11、用户设备12、......用户设备1K、以及基站2各自都保存有相同的预定码本
Figure BSA00000380452200085
由于用户设备12、......用户设备1K与基站2的通信交互与用户设备11相同,故以下将以用户设备11和基站2之间确定预编码信息的过程予以详细描述。
具体的,第二接收装置111接收来自基站2的发射信号。其中,基站2通过其配置的M根天线(图未示)来发射信号。
接着,第二获取装置112根据接收的发射信号,并基于所保存的预定码本
Figure BSA00000380452200091
确定量化信道向量与接收合并器系数u1,以便满足最大估算SINR约束条件。
接着,反馈装置113将所述量化信道向量
Figure BSA00000380452200093
的相关信息反馈给所述基站2。所述相关信息包括但不限于:向量在所述预定码本中的索引信息等。
接着,第一接收装置21接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息。例如,第一接收装置21接收来自反馈装置113、反馈装置123(图未示)、......反馈装置1K3的量化信道向量
Figure BSA00000380452200094
各自的相关信息。其中,反馈装置123(图未示)、......反馈装置1K3的量化信道向量
Figure BSA00000380452200095
可由第二获取装置122、......第二获取装置1K2各自参照第二获取装置121所述的方法来确定。
接着,第一获取装置22基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量。例如,第一获取装置22基于各量化信道向量
Figure BSA00000380452200096
各自的相关信息,获取量化信道向量
Figure BSA00000380452200097
接着,生成装置23基于所述量化信道向量来生成预定编码信息。例如,生成装置23基于量化信道向量
Figure BSA00000380452200098
生成预定编码信息W=[t1t2...tk]。
接着,基站2基于所述预定编码信息W=[t1 t2...tk ]将各数据流s1s2、......sk处理成待发射信号。此技术已经为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
接着,基站2将待发射信号通过天线1至M发送至用户设备11、用户设备12、......用户设备1K。其中,基站2发射数据流s1采用的发射功率为p1,发射数据流s2采用的发射功率为p2,......发射数据流sk采用的发射功率为pk
最后,第二接收装置111接收基站2所发射的信号,其接收到的信号,例如为:y1=H1Ws+n1,其中,H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前与基站2的通信交互估计获得;W=[t1 t2...tk],W为预编码信息;
Figure BSA00000380452200102
的转置;n1~CN(0,1),即:n1为期望值为0、方差为1的复合加性白噪声,由此,用户设备11基于第二获取装置112获得的接收合并器系数u1处理所接收到的发射信号y1,例如先由用户设备11的接收合并器(图未示)将发射信号y1处理为:
Figure BSA00000380452200104
随后用户设备11再对r1进一步处理,即可获得所述发射信号中所携带的通信信息。所述进一步处理包括基带处理等等,由于接收合并器的结构及原理、以及用户设备11对r1进一步处理的过程已为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
基于上述用户设备11同样的处理方式,用户设备12、......用户设备1K也可以从各自所接收的发射信号中获得其所携带的通信信息,在此,不再详述其过程。
以下将基于图4所示的***,详细描述该***另一个方面的确定预编码信息的过程。
具体的,第二接收装置111接收来自基站2的发射信号。
接着,第二获取装置112根据以下公式1来确定所述量化信道向量与接收合并器系数:
其中,u1为用户设备11的接收合并器系数,
Figure BSA00000380452200106
为所述量化信道向量,Ci为所述码本C中的第i个码本向量,||u1||为u1的2范数,
Figure BSA00000380452200107
H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前自身与基站2的通信交互估计得到,在此不再详述其过程,
Figure BSA00000380452200111
为H1的共轭转置变换;
Figure BSA00000380452200112
为Ci的共轭转置变换;ρ=p0/K,
Figure BSA00000380452200113
pk为发射第k个数据流的发射功率,
Figure BSA00000380452200114
表示所有具有单位范数的N×1维的向量集合。由上公式1可见,第二获取装置112遍历搜索所述预定码本中的所***本向量,即可获得最大估算SINR1约束条件下的相应的量化信道向量与接收合并器系数u1。例如,第二获取装置112经过在所述预定码本中的遍历搜索后,确定量化信道向量
Figure BSA00000380452200116
作为一种优化,由于SINR1≤λmax((I+Bk)-1Ak),其中,λk(X)表示矩阵X的最大奇异值,而该不等式中的等号仅当
Figure BSA00000380452200117
才能成立,其中,
Figure BSA00000380452200118
表示矩阵X最大特征值,故第二获取装置112可以先根据公式
Figure BSA00000380452200119
来确定接收合并器系数u1后,再基于上述公式1,即
Figure BSA000003804522001110
来确定量化信道向量。
接着,反馈装置113将所述量化信道向量
Figure BSA000003804522001111
的相关信息反馈给所述基站。例如,第二获取装置112确定量化信道向量
Figure BSA000003804522001112
由此,作为一种优选方式,反馈装置113可以将向量ci在所述预定码本中的索引信息反馈回基站2。
接着,第一接收装置21接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息。例如,第一接收装置21接收来自用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA000003804522001113
各自的相关信息。其中,用户设备12、......用户设备1K的量化信道向量
Figure BSA000003804522001114
可由第二获取装置122(图未示)、......第二获取装置1K2各自参照第二获取装置112所采用的方法来确定,在此不再逐一详述。
接着,第一获取装置22基于各个用户设备的量化信道向量的相关信息获取各量化信道向量。例如,第一获取装置22基于各个用户设备的量化信道向量
Figure BSA000003804522001115
的索引信息,自码本中获取各量化信道向量
接着,生成装置23根据以下公式2来确定第k个用户设备的预编码向量tk
tk=gk/||gk||,
其中,
Figure BSA00000380452200121
Figure BSA00000380452200122
Figure BSA00000380452200123
为第k个用户设备的量化信道向量,
Figure BSA00000380452200124
Figure BSA00000380452200125
的共轭转置变换,||gk||为gk的2范数。由此,生成装置23根据上述公式2,可以逐一确定用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的预编码向量t1、t2、......tk
接着,生成装置23根据ZFBF(zero-forcing beamforming)技术,并基于预编码向量来生成所述预定编码信息。例如,生成装置23根据用户设备11、用户设备12、......用户设备1K的预编码向量t1、t2、......tk以及ZFBF技术生成预定编码矩阵W=[t1t2...tk]。
随后,基站2基于所述预定编码信息W=[t1t2...tk]将各数据流s1 s2、......sk处理成待发射信号。
接着,基站2将待发射信号通过天线1至M发送至用户设备11、用户设备12、......用户设备1K。其中,基站2发射数据流s1采用的发射功率为p1、发射数据流s2采用的发射功率为p2,......发射数据流sk采用的发射功率为pk
最后,第二接收装置113接收基站2所发射的信号,其接收到的信号,例如为:y1=H1Ws+n1,其中,H1为用户设备11至基站2的信道矩阵,该信道矩阵可由用户设备11根据之前与基站2的通信交互估计获得,在此不再详述;W=[t1 t2...tk ],W为预编码信息,
Figure BSA00000380452200127
Figure BSA00000380452200128
的转置;n1~CN(0,1),即:n1为期望值为0、方差为1的复合加性白噪声,由此,用户设备11基于前述第二获取装置112所获得的接收合并器系数u1处理所接收到的发射信号y1,例如先由用户设备11的接收合并器(图未示)将发射信号y1处理为:
Figure BSA00000380452200129
随后用户设备11再对r1进一步处理,即可获得所述发射信号中所携带的通信信息。所述进一步处理包括基带处理等等,由于该处理过程已为本领域技术人员所知悉,故在此不再详述。
基于上述用户设备11同样的处理方式,用户设备12、......用户设备1K也可以从各自所接收的发射信号中获得其所携带的通信信息,在此,不再逐一详述其过程。
此外,本领域技术人员应该理解,生成装置生成预定编码信息所基于的技术并非以ZFBF技术为限。
以下将以实验仿真结果来说明本发明的优越性。
仿真条件包括:对于基站,天线数量M=4,需要发送的数据流总数K=20,其中,一个待发送数据流对应一用户设备;对于各用户设备,其天线数量N=4,各用户设备和基站保存的预定码本为Grassmannian码本。仿真结果如图5所示。仿真结果表明,在信噪比方面,本发明的方案较现有MRC方案和QBC方案要优越。不过,在低信噪时,采用本发明方案的***,其获得的***性能和采用MRC方案的***较为接近;而在高信噪时,采用本发明方案的***,其获得的***性能却和采用QBC方案的***较为接近,这是因为:在低信噪比时,信道干扰(co-channel interference,CCI)相较于热噪声,可以忽略,因此采用MRC方案,可以获得较好的***性能;而在高信噪比时,相较于CCI,热噪声可以忽略,所以量化误差成为主导因素。而本发明的方案,在量化误差和等信道增益之间取得平衡,因此,能获得比现有技术更为优越的性能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。***权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。

Claims (15)

1.一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中的基站中用于确定预编码信息的方法,其中,该基站保存有与每个用户设备相同的预定码本,其中该方法包括以下步骤:
a接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息;
b基于各量化信道向量相关信息来获取各量化信道向量;
c基于各量化信道向量来生成预编码信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述步骤c包括:
-根据以下公式来确定第k个用户设备的预编码向量tk
tk=gk/||gk||,
其中,
Figure FSA00000380452100011
Figure FSA00000380452100012
Figure FSA00000380452100013
为第k个用户设备的量化信道向量,
Figure FSA00000380452100015
的共轭转置矩阵,||gk||为gk的2范数。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述步骤c包括:
-根据ZFBF技术,并基于各预编码向量来生成所述预定编码信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其中,所述无线通信***包括:频分双工无线通信***。
5.一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中的用户设备中用于辅助确定预编码信息的方法,其中,所述用户设备包含一个预定码本,该方法包括以下步骤:
A接收来自基站的发射信号;
B根据所接收的发射信息,并基于所述预定码本,确定量化信道向量与接收合并器系数,以满足最大估算SINR约束条件;
C将所述量化信道向量的相关信息反馈给所述基站。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述步骤B包括:
-根据以下公式来确定所述量化信道向量与接收合并器系数:
Figure FSA00000380452100021
其中,uk为第k个用户设备的接收合并器系数,为所述量化信道向量,Ci为所述码本C中的第i个码本向量,||uk||为uk的2范数,
Figure FSA00000380452100023
Figure FSA00000380452100024
ρ为常数,Hk为用户设备与基站之间的信道矩阵,
Figure FSA00000380452100025
为Hk的共轭转置变换,
Figure FSA00000380452100026
为Ci的共轭转置变换,ρ=p0/K,pk为发射第k个数据流的发射功率,表示所有具有单位范数的N×1维的向量集合。
7.根据权利要求5或6任一项所述的方法,其中,所述无线通信***包括:频分双工无线通信***。
8.一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中用于确定预编码信息的基站,其保存有与每个用户设备相同的预定码本,其中,该基站包括:
第一接收装置,用于接收来自各个用户设备的量化信道向量的相关信息;
第一获取装置,用于基于各量化信道向量相关信息来获取量化信道向量;
生成装置,用于基于各量化信道向量来生成预定编码信息。
9.根据权利要求8所述的基站,其中,所述第一获取装置还用于:
-根据以下公式来确定第k个用户设备的预编码向量tk
tk=gk/||gk||,
其中,
Figure FSA00000380452100029
Figure FSA000003804521000210
Figure FSA000003804521000211
为基于第k个用户设备的量化信道向量,
Figure FSA000003804521000212
Figure FSA000003804521000213
的共轭转置变换,||gk||为gk的2范数。
10.根据权利要求9所述的基站,其中,所述生成装置还用于:
-根据ZFBF技术,并基于各预编码向量来生成所述预定编码信息。
11.根据权利要求8至10所述的基站,其中,所述无线通信***包括:频分双工无线通信***。
12.一种在基于MU-MIMO技术的无线通信***中用于辅助确定预编码信息的用户设备,其中,所述用户设备包含一个预定码本,其还包括:
第二接收装置,用于接收来自基站的发射信号;
第二获取装置,用于根据所接收的发射信息,并基于所述预定码本,确定量化信道向量与接收合并器系数,以满足最大估算SINR约束条件;
反馈装置,用于将所述量化信道向量的相关信息反馈给所述基站。
13.根据权利要求12所述的用户设备,其中,所述第二获取装置还用于:
-根据以下公式来确定所述量化信道向量与接收合并器系数:
Figure FSA00000380452100031
其中,uk为接收合并器系数,
Figure FSA00000380452100032
为所述量化信道向量,Ci为所述码本C中的第i个码本向量,||uk||为uk的2范数,
Figure FSA00000380452100033
Figure FSA00000380452100034
Hk为信道矩阵,
Figure FSA00000380452100035
为Hk的共轭转置变换,
Figure FSA00000380452100036
为Ci的共轭转置变换,ρ=p0/K,
Figure FSA00000380452100037
pk为发射第k个数据流的发射功率,
Figure FSA00000380452100038
表示所有具有单位范数的N×1维的向量集合。
14.根据权利要求12或13所述的用户设备,其中,所述无线通信***包括:频分双工无线通信***。
15.一种基于MU-MIMO技术确定预编码信息的无线通信***,其包括如权利要求8至11中任一项所述的基站与多个如权利要求12至14任一项所述的用户设备。
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