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一种基于直积码书的三维多用户MIMO有限反馈方法技术

技术编号:8802937 阅读:293 留言:0更新日期:2013-06-13 07:02
本发明专利技术公开了一种基于直积码书的三维多用户MIMO有限反馈方法,基站采用均匀平板天线阵列,同时调度两个用户,有限反馈采用的码书是基于直积的三维多用户MIMO码书,根据码书中各码字对应的基本波束成形方向图对码书从垂直和水平两个方向进行分组,用户在码书分组的基础上计算最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示,并通过反馈信道反馈给基站,以完成用户配对和调度。本发明专利技术可以充分利用三维空间的垂直维度,适用于多用户MIMO系统,可以有效提高系统的吞吐量和频谱利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维场景下的多用户多天线发送和多天线接收(多用户ΜΜ0)系统的有限反馈方法。
技术介绍
MMO技术充分挖掘空间无线资源,可以有效提高系统的频谱利用率和功率效率。如果多个并行数据流同时发送给共享相同时频资源的多个UE终端,则称为多用户ΜΜ0,此时可以通过多用户分集进一步提高系统性能,是LTE-A及后续研究的重点。多用户MMO系统中限制系统性能提高的一个重要因素是多用户干扰,若基站知道准确的信道状态信息(CSI),则可以通过一定的预处理过程(如预编码、波束成形等)预先消除多用户间的干扰。对于频分双工(FDD)系统,瞬时或短时的CSI只能通过UE反馈得到,但是由于实际系统中的反馈链路频谱资源总是有限的,因此对有限反馈技术的研究变得尤为重要,特别是对码书的设计和CSI反馈策略的研究。目前,对有限反馈技术的研究大多数是在二维平面内进行的,如果基站采用均匀平板天线阵列(UPA),则不仅可以在水平的二维平面内进行波束赋形,同时可以在垂直维度进行波束赋形,此时,波束的指向性将更加明确,寻找相互干扰较小,基站可以同时调度的多个用户的难度将降低,有利于进一步提高系统的频谱利用率和吞吐量。由于针对二维场景的多用户MMO设计的有限反馈技术在三维场景下不能提供最优的性能,因此针对三维场景的多用户MMO系统设计新的有限反馈技术变得十分重要,特别是三维多用户MMO码书和CSI有限反馈策略的设计。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术针对基站采用UPA天线的三维多用户MMO系统,提出了一种基于直积码书的有限反馈方法,其中,三维多用户MIMO码书中的码字是通过将两个分别取自垂直DFT码书和水平DFT码书的码字进行直积运算得到的,并根据各个码字对应的基本波束成形方向图从垂直和水平两个方向进行码书分组,基站根据用户反馈的最优预编码矩阵指示(PMI)、最优干扰群指示(Cl)和信道质量指示(CQI)进行用户配对与调度。本专利技术充分利用了空间垂直维度,产生了在三维空间内具有明确指向性的波束,适用于三维多用户MIMO场景,有利于提高系统的频谱利用率和吞吐量性能。技术方案:一种基于直积码书的三维多用户MMO有限反馈方法,基站采用均匀平板天线阵列,同时调度两个用户,有限反馈采用的码书是基于直积的三维多用户MMO码书,根据码书中各码字对应的基本波束成形方向图对码字从垂直和水平两个方向进行分组,用户在码书分组基础上计算最优预编码矩阵指示(PMI)、最优干扰群指示(Cl)和信道质量指示(CQI),并通过反馈信道反馈给基站,以完成用户配对和调度,包括如下步骤:步骤一、利用垂直方向和水平方向两个过采样DFT码书的直积设计三维多用户MIMO码书,并根据码书中各个码字对应的基本波束成形方向图从垂直和水平两个方向对码书进行分组;步骤二、用户根据码书分组情况和信道估计结果计算最优预编码矩阵指示(PMI)、最优干扰群指示(Cl)和信道质量指示(CQI),并通过反馈信道反馈给基站;步骤三、基站根据用户反馈量PM1、Cl和CQI完成用户配对和调度,并根据被调度用户的PMI确定预编码矩阵。优选的,步骤一中,基于直积的三维多用户MMO码书中的码字是通过将两个分别取自垂直DFT码书和水平DFT码书的码字进行直积运算得到的。若基站采用垂直方向和水平方向的阵元数分别为和的均匀平板天线阵列,则最终设计的码书本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直积码书的三维多用户MIMO有限反馈方法,其特征在于,基站采用均匀平板天线阵列,同时调度两个用户,有限反馈采用的码书是基于直积的三维多用户MIMO码书,根据码书中各码字对应的基本波束成形方向图对码书从垂直和水平两个方向进行分组,用户在码书分组基础上计算最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示,并通过反馈信道反馈给基站,以完成用户配对和调度,包括如下步骤:步骤一、利用垂直方向和水平方向两个过采样DFT码书的直积设计三维多用户MIMO码书,并根据码书中各个码字对应的基本波束成形方向图从垂直和水平两个方向对码书进行分组;步骤二、用户根据码书分组情况和信道估计的结果计算最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示,并通过反馈信道反馈给基站;步骤三、基站根据用户反馈量最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示完成用户配对和调度,并根据被调度用户的PMI确定预编码矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种基于直积码书的三维多用户MMO有限反馈方法,其特征在于,基站采用均匀平板天线阵列,同时调度两个用户,有限反馈采用的码书是基于直积的三维多用户MMO码书,根据码书中各码字对应的基本波束成形方向图对码书从垂直和水平两个方向进行分组,用户在码书分组基础上计算最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示,并通过反馈信道反馈给基站,以完成用户配对和调度,包括如下步骤: 步骤一、利用垂直方向和水平方向两个过采样DFT码书的直积设计三维多用户MMO码书,并根据码书中各个码字对应的基本波束成形方向图从垂直和水平两个方向对码书进行分组; 步骤二、用户根据码书分组情况和信道估计的结果计算最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示,并通过反馈信道反馈给基站; 步骤三、基站根据用户反馈量最优预编码矩阵指示、最优干扰群指示和信道质量指示完成用户配对和调度,并根据被调度用户的PMI确定预编码矩阵。2.根据权利要求1所述的基于直积码书的三维多用户MIMO有限反馈方法,其特征在于:步骤一中,基于直积的三维多用户MMO码书中的码字是通过将两个分别取自垂直DFT码书和水平DFT码书的码字进行直积运算得到的;若基站采...

【专利技术属性】
技术研发人员:金石谢一戴咏玉黄永明高西奇
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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