MIMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置，上述方法为，终端根据收到的基站下发的下行数据，通过对信道系数进行SVD分解及量化，得到反馈信息；或者通过计算信道带宽的三个区域的信道噪声和干扰功率并量化，得到反馈信息；上述装置包括判断模块，信道系数反馈模块以及信道噪声和干扰反馈模块。本发明专利技术减少了反馈信息量，有效降低了用户干扰，提升了系统性能。

【技术实现步骤摘要】
MIMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种MIMO((Multiple-InputMultiple-Out-put)，多输入多输出)系统中终端生成反馈信息的方法及装置。
技术介绍
多天线技术是无线移动通信领域中智能天线技术的一个重大突破，该技术可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，还可以利用多径来减轻多径衰落，并能有效地消除信道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统采用的关键技术。其已经被广泛地应用于LTE(LongTermEvolution，长期演进)和WiMAX(WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波接入互操作性)等多种无线宽带系统中。由于无线信道的多变特性，为了保证MIMO系统的传输性能，发送端必须依赖于对无线信道条件的认知。所以，能够准确地获得并有效利用信道状态信息，对系统容量的提升有着至关重要的作用。反馈技术的发展，使得基于信道瞬时信息的自适应技术成为可能。系统通过反向链路传输低速的反馈信息，告知发送端相关的前向链路信息(例如信道状态信息，接收功率、干扰级别等)。发送端根据接收到的反馈信息调整发送策略，以适应前向链路信道，保证通信质量。总的来说，针对不同的系统模型和应用场景，反馈信息的内容也不尽相同。一般而言，反馈信息主要取决于终端处理对于发送端协同的依赖程度，当存在比较严重的空间干扰、码间干扰、多用户干扰时，终端无法自己处理完全抵消干扰，就需要发送端调整发送策略，在发送端将干扰等不利因素调整到终端能够处理的范围内，最大限度的增大发送端和接收端的协同处理。这些在发送端所做的调整需要大量的链路信息，因此，反馈信息量就会有较大的增加。在实际的通信系统，由于用户数的增大以及多天线的使用，采用全反馈的方式，即反馈所有附属信道信息会带来巨大的反馈量，通过资源有限的反馈信道传输是不现实的。介于MIMO传输对于信道信息的敏感特性，如何以较少的反馈量，保证传输的可靠性就成为有限反馈技术研究的中心，反馈什么，怎样反馈，包括怎样利用反馈信息进行用户选择调度等问题均是这一技术的理论研究范畴。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置，用以降低用户干扰，提升系统性能。本专利技术提供了一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法，终端收到基站下发的下行数据后，根据上述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定；若通过信道系数来确定反馈信息，则执行以下操作：根据上述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对上述信道系数进行SVD(SingularValueDecomposition，奇异值分解)分解，并对分解得到的数据进行量化，得到反馈信息，将上述反馈信息反馈给上述基站；若通过信道噪声和干扰来确定反馈信息，则执行以下操作：根据预设的划分比例，将信道带宽划分成三个互不重叠的区域；根据上述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率；对得到的功率分别进行量化，得到反馈信息，并反馈给上述基站。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n，其中，m表示终端的天线数，n为基站的天线数；存在酉矩阵U∈Cm×m和V∈Cn×n，使得S＝U∑VH式中，∑1＝diag(σ1σ2...σr)，其对角元素σ1，σ2，...，σr的排列顺序为：σ1≥σ2≥...≥σr≥0，r＝rank(S)且U＝[u1u2...um]V＝[v1v2...vn]根据信道系数，确定当前可用的独立信道数k，k≤r；令i＝1，2，...，k，取出矩阵∑、U、V中符合条件的元素σi，ui以及vi；按照预设的比特精度，对σi，ui以及vi进行量化，得到上述信道的反馈信息。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n；令Hermitian矩阵A＝SSH，存在酉矩阵U∈Cm×m，使得A＝SSH＝U∑2UH式中，∑12＝diag(σ12σ22...σr2)，其对角元素σ12，σ22，...，σr2的排列顺序为：σ12≥σ22≥...≥σr2≥0，r＝rank(A)且U＝[u1u2...um]根据信道系数，确定当前可用的独立信道数k，k≤r；令i＝1，2，...，k，取出矩阵∑2、U中符合条件的元素σi2以及ui；按照预设的比特精度，对σi2以及ui进行量化，得到上述信道的反馈信息。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n；令Hermitian矩阵B＝SHS，存在酉矩阵V∈Cn×n，使得B＝SHS＝V∑2VH式中，∑12＝diag(σ12σ22...σr2)，其对角元素σ12，σ22，...，σr2的排列顺序为：σ12≥σ22≥...≥σr2≥0，r＝rank(B)且V＝[v1v2...vn]根据信道系数，确定当前可用的独立信道数k，k≤r；令i＝1，2，...，k，取出矩阵∑2、V中符合条件的元素σi2以及vi；按照预设的比特精度，对σi2以及vi进行量化，得到上述信道的反馈信息。优选地，上述终端通过信道估计计算信道系数。优选地，当i取值不同时，上述σi，ui以及vi具有不同的量化精度，当i取值相同时，上述σi，ui以及vi具有相同的量化精度，其中，i＝1，2，...，k，k为当前可用的独立信道数。优选地，当i取值不同时，上述σi2以及ui具有不同的量化精度，当i取值相同时，上述σi2以及ui具有相同的量化精度，其中，i＝1，2，...，k，k为当前可用的独立信道数。优选地，当i取值不同时，上述σi2以及vi具有不同的量化精度，当i取值相同时，上述σi2以及vi具有相同的量化精度，其中，i＝1，2，...，k，k为当前可用的独立信道数。优选地，上述当前可用的独立信道数k为矩阵∑中，大于等于预设的门限ε的σi的个数，其中，i＝1，2，...，r。优选地，上述当前可用的独立信道数k为矩阵∑2中，大于等于预设的门限ε的σi2的个数，其中，i＝1，2，...，r。优选地，上述三个互不重叠的区域分别为左边带、中间带和右边带，其中，上述中间带为上述信道带宽中，除去上述左边带和右边带后的部分。本专利技术进一步提供了一种MIMO系统中终端生成反馈信息的装置，上述装置包括判断模块，信道系数反馈模块以及信道噪声和干扰反馈模块，上述判断模块，用于在终端收到基站下发的下行数据后，根据上述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定；上述信道系数反馈模块，用于根据上述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对上述信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法，其特征在于，终端收到基站下发的下行数据后，根据所述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定；若通过信道系数来确定反馈信息，则执行以下操作：根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对所述信道系数进行奇异值SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到反馈信息，将所述反馈信息反馈给所述基站；若通过信道噪声和干扰来确定反馈信息，则执行以下操作：根据预设的划分比例，将信道带宽划分成三个互不重叠的区域；根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率；对得到的功率分别进行量化，得到反馈信息，并反馈给所述基站。

【技术特征摘要】
1.一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法，其特征在于，终端收到基站下发的下行数据后，根据所述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定；若通过信道系数来确定反馈信息，则执行以下操作：根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对所述信道系数进行奇异值SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到反馈信息，将所述反馈信息反馈给所述基站；若通过信道噪声和干扰来确定反馈信息，则执行以下操作：根据预设的划分比例，将信道带宽划分成三个互不重叠的区域；根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率；对得到的功率分别进行量化，得到反馈信息，并反馈给所述基站。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n，其中，m表示终端的天线数，n为基站的天线数；存在酉矩阵U∈Cm×m和V∈Cn×n，使得S＝U∑VH式中，∑1＝diag(σ1σ2...σ1)，其对角元素σ1，σ2，...，σr的排列顺序为：σ1≥σ2≥...≥σr≥0，r＝rank(S)且U＝[u1u2...um]V＝[v1v2...vn]根据矩阵∑，确定当前可用的独立信道数k，k≤r；令i＝1，2，...，k，取出矩阵∑、U、V中符合条件的元素σi，ui以及vi；按照预设的比特精度，对σi，ui以及vi进行量化，得到所述信道的反馈信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n；令Hermitian矩阵A＝SSH，存在酉矩阵U∈Cm×m，使得A＝SSH＝U∑2UH式中，∑12＝diag(σ12σ22...σr2)，其对角元素σ12，σ22，...，σr2的排列顺序为：σ12≥σ22≥...≥σr2≥0，r＝rank(A)且U＝[u1u2...um]根据矩阵∑2，确定当前可用的独立信道数k，k≤r；令i＝1，2，...，k，取出矩阵∑2、U中符合条件的元素σi2以及ui；按照预设的比特精度，对σi2以及ui进行量化，得到所述信道的反馈信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为：设信道系数矩阵为S，则S∈Cm×n；令Hermitian矩阵B＝SHS，存在酉矩阵V∈Cn×n，使得B＝SHS＝V∑2VH式中，∑12＝diag(σ12σ22...σr2)，其对角元素σ12，σ22，...，σr2的排列顺序为：σ12≥σ22≥...≥σr2≥0，r＝rank(B)且V＝[v1v2....

【专利技术属性】
技术研发人员：焦晓晓，朱登魁，陈艺戬，郁光辉，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：