多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法，该方法包括：在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现多用户多输入多输出（ＭＵ－ＭＩＭＯ）。本发明专利技术还公开了一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现系统，该系统包括：ＭＵ－ＭＩＭＯ实现单元，用于在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现ＭＵ－ＭＩＭＯ。采用本发明专利技术的方法及系统，将ＭＵ－ＭＩＭＯ技术与多点协同传输技术相结合，从而大幅度地提高了系统的频谱效率和用户通信质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)无线移动通信技术，尤其涉及一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法及系统。
技术介绍
MIMO技术因其能够增大系统容量，提高传输性能，并且能够很好地与其他物理层技术融合，已经成为B3G和4G移动通信系统的关键技术。下行MIMO系统的接收端可以是配置了多根天线的单用户MIMO(SU-MIMO，Single-User MIMO)，也可以是配置了一根或多根天线的多用户MIMO(MU-MIMO，Multi-User MIMO)。其中，针对MU-MIMO而言，其基站与多个用户进行传输，各用户的传输是互相独立的，但共享相同的时/频资源；针对SU-MIMO而言，因其信道相关性较强，由多径信道带来的分集增益和复用增益会大大降低，从而导致MIMO系统性能的大幅下降。另外，对于MU-MIMO而言，还会因配对用户复用相同时/频资源，彼此受到较强的同信道干扰(CCI，co-channel interference)。如何提高MIMO系统性能，消除配对用户间的CCI，在增大资源利用率的同时也提高用户通信质量，是MU-MIMO中非常值得关注的问题。另一方面，随着长期演进技术的后续演进(LTE-A，Long-Term Evolution Advanced)需求的提出，小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率越来越受到重视，相比较而言，小区边缘频谱效率最受人们关注，小区边缘用户距多个相邻小区的天线距离相差不大，最易受到邻小区干扰而影响性能。若能够利用多个小区的不同天线为小区边缘的用户同时提供服务，则不但避免了小区间的干扰，还能充分发挥多天线增加空间维的信息，使得系统的容量和性能得到大幅提升。多点协同传输正是在这个背景下所提出的。多点协同传输使用多个小区的不同天线为小区边缘的用户同时提供服务，这样不但避免了小区间的干扰，同时由于采用多天线技术，能充分发挥多天线增加空间维的信息，使得系统的容量和性能得到大幅度的提升。既然MU-MIMO技术与多点协同传输技术都能够提高系统的频谱效率，那么如果能够提供一种把这两种技术加以结合的方案，即：在进行多点协同传输时通过用户配对，实现MU-MIMO，则必然对系统的频谱效率和用户通信质量都将带来大幅度的提高。然而，目前尚未存在将MU-MIMO技术与多点协同传输技术相结合的实现方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法及系统，将MU-MIMO技术与多点协同传输技术相结合，从而大幅度地提高了系统的频谱效率和用户通信质量。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法，该方法包括：在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现多用户多输入多输出(MU-MIMO)。-->其中，采用所述联合预编码实现MU-MIMO具体包括：确定所有配对用户所复用的相同时/频资源；根据所有配对用户到各自相关小区的信道信息，确定相关小区采用的联合预编码。其中，对于所述配对用户中的非协同用户，所述相关小区为：所述非协同用户的服务小区；对于所述配对用户中的协同用户，所述相关小区为：所有对所述协同用户参与传输的服务小区和协同小区。其中，当协同用户与非协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，所述实现MU-MIMO还包括：确定协同集合，由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述采用的联合预编码具体包括：通过为协同用户构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，获得对协同用户的发射权值；根据非协同用户到服务小区的信道信息，获得对协同用户的发射权值；分别计算协同用户、非协同用户的预编码权值；通过对协同用户、非协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。其中，当协同用户与协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，所述实现MU-MIMO还包括：确定协同集合，由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述采用的联合预编码具体包括：通过为各个协同用户分别构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，分别获得对各个协同用户的发射权值；分别计算各个协同用户的预编码权值；通过对各个协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。其中，当非协同用户与非协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，采用的联合预编码具体包括：根据各个非协同用户到服务小区的信道信息，分别获得对各个非协同用户的发射权值；分别计算各个非协同用户的预编码权值；通过对各个非协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。其中，当采用信漏噪比原则计算预编码权值时，不区分协同用户还是非协同用户，只针对进行配对的用户；所述信漏噪比原则具体为：如果用户i与用户j配对，则用户i的信漏噪比为：其中，Hi为用户i的信道信息；Wi为用户i的发射权值；Ni为用户i所受到的噪声；Hk为除用户i以外其他用户的信道信息；-->用户j的信漏噪比为：其中，Hj为用户j的信道信息；Wj为用户j的发射权值；Nj是用户j所受到的噪声；Hk为除用户j以外其他用户的信道信息。其中，该方法进一步根据信漏噪比最大原则计算预编码权值，具体为：如果对用户i要求其信漏噪比最大，则预编码权值为：如果对用户j要求其信漏噪比最大，则预编码权值为：其中，表示对表达式求特征值分解，取前n个特征值对应的特征向量；表示对表达式求特征值分解，取前n个特征值对应的特征向量；表示Hk的共轭转置，表示Hi的共轭转置。一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现系统，该系统包括：MU-MIMO实现单元，用于在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现MU-MIMO。其中，MU-MIMO实现单元，进一步包括时/频资源确定模块、联合预编码确定模块；其中，时/频资源确定模块，用于确定所有配对用户所复用的相同时/频资源；联合预编码确定模块，用于确定相关小区采用的联合预编码；其中，对于所述配对用户中的非协同用户，所述相关小区为：所述非协同用户的服务小区；对于所述配对用户中的协同用户，所述相关小区为：所有对所述协同用户参与传输的服务小区和协同小区。其中，协同用户与非协同用户之间作为所述配对用户进行配对的场景下，所述MU-MIMO实现单元，进一步包括：协同集合确定模块，用于确定协同集合，并由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述联合预编码确定模块，进一步用于通过为协同用户构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，获得对协同用户的发射权值；根据非协同用户到服务小区的信道信息，获得对协同用户的发射权值；分别计算协同用户、非协同用户的预编码权值；通过对协同用户、非协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码；或者，协同用户与协同用户之间作为所述配对用户进行配对的场景下，所述-->MU-MIMO实现单元，进一步包括：协同集合确定模块，用于确定协同集合，并由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述联合预编码确定模块，进一步用于通过为各个协同用户分别构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，分别获得对各个协同用户的发射权值；分别计算各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法，其特征在于，该方法包括：在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现多用户多输入多输出（ＭＵ－ＭＩＭＯ）。

【技术特征摘要】
1.一种多点协同传输中的多用户复用预编码的实现方法，其特征在于，该方法包括：在进行多点协同传输时，采用多小区、多用户配对的联合预编码，实现多用户多输入多输出(MU-MIMO)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述联合预编码实现MU-MIMO具体包括：确定所有配对用户所复用的相同时/频资源；根据所有配对用户到各自相关小区的信道信息，确定相关小区采用的联合预编码。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所述配对用户中的非协同用户，所述相关小区为：所述非协同用户的服务小区；对于所述配对用户中的协同用户，所述相关小区为：所有对所述协同用户参与传输的服务小区和协同小区。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当协同用户与非协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，所述实现MU-MIMO还包括：确定协同集合，由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述采用的联合预编码具体包括：通过为协同用户构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，获得对协同用户的发射权值；根据非协同用户到服务小区的信道信息，获得对协同用户的发射权值；分别计算协同用户、非协同用户的预编码权值；通过对协同用户、非协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当协同用户与协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，所述实现MU-MIMO还包括：确定协同集合，由协同集合的主控基站进行联合资源调度；所述采用的联合预编码具体包括：通过为各个协同用户分别构造对应协同集合的发射天线集合的信道信息，分别获得对各个协同用户的发射权值；分别计算各个协同用户的预编码权值；通过对各个协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当非协同用户与非协同用户之间作为所述配对用户进行配对时，采用的联合预编码具体包括：根据各个非协同用户到服务小区的信道信息，分别获得对各个非协同用户的发射权值；分别计算各个非协同用户的预编码权值；通过对各个非协同用户各自的发射信号，分别用各自对应的预编码权值进行加权，实现联合预编码。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，当采用信漏噪比原则计算预编码权值时，不区分协同用户还是非协同用户，只针对进行配对的用户；所述信漏噪比原则具体为：如果用户i与用户j配对，则用户i的信漏噪比为：其中，Hi为用户i的信道信息；Wi为用户i的发射权值；Ni为用户i所受到的噪声；Hk为除用户i以外其他用户的信道信息；用户j的信漏噪比为：其中，Hj为用户j的信道信息；Wj为用户j的发射权值；Nj是用户j所受到的噪声；H...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨晨，姜静，朱常青，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]