[发明专利]空分多址接入系统提高吞吐量性能的方法、系统及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空分多址(SDMA)接入技术领域，特别涉及一种在SDMA接入系统提高吞吐量性能的方法、系统及装置。 

背景技术

在多天线广播信道中，利用空间资源可以同时向多个用户终端发送数据，这种技术称为SDMA，相对于传统的时分多址(TDMA)接入，其可以成倍地提高系统吞吐量。研究表明，在给多个用户终端发送数据时，可以通过脏纸编码(DPC)分配空间资源，可以使SDMA获得最优性能，但这种方案由于太高的复杂度以及非因果性而并不实用。目前在SDMA中，分配空间资源常用的方法为采用复杂度较低的多用户预编码技术，比如破零(ZF)多用户预编码技术、最小均方误差(MMSE)多用户预编码技术或基于广义特征值的多用户预编码技术以及迭代的预编码技术等，这些技术可以在分配空间资源时获得较优的性能，当这些技术和用户调度技术联合使用时，还可以获得广播信道的多用户分集。但是，这些技术和用户调度技术联合使用时，需要SDMA接入系统中的基站精确已知所有用户终端的信道状态信息(CSI)。在SDMA接入系统中，反馈所有用户终端的CSI开销太大，因此很难实现。 

因此，现有技术中提出了有限反馈SDMA技术，从反馈信息的内容可以大致分为两类：基于信道量化的SDMA和基于预编码码本的SDMA。其中，基于信道量化的SDMA通过对用户终端的CSI进行量化，生成基站和用户终端皆先验已知的信道量化码本，以达到减少反馈信息量的目的，当请求用户数大于SDMA可支持的最大并行用户数时，往往要对预编码和用户 调度进行联合设计。基于预编码码本的SDMA需设计多用户预编码码本或采用随机调度技术，预编码码本可以使用一个随机酉矩阵，根据用户反馈信息选择信道条件好的多个用户终端并以该随机酉阵并行发送数据。基于预编码码本的SDMA的这种方案实现简单，反馈CSI开销小，仅需用户终端反馈首选波束的编号及其信干噪比(或对应容量)即可，随着用户数目的不断增大能达到理论上最优和容量增长率。但在稀疏SDMA接入系统中，即用户数目比较少的SDMA接入系统中，由于用户较少且预编码矩阵是随机生成的，基于预编码码本的SDMA调度的多个并行用户终端之间往往存在较强的干扰，因此SDMA接入系统性能提升非常有限。 

具体地说，基于预编码码本的SDMA也可以采用随机酉矩阵作为预编码码本，这时，SDMA接入系统发送数据给用户的过程为：首先，用户终端首选酉矩阵中的波束编号(预编码矩阵的列数视为编号)并反馈给基站，用户终端使用首选的波束并存在其他波束(与首选波束从属于同一个酉编码矩阵的其他波束)干扰时支持的容量；然后，基站根据用户终端反馈的首选波束，选择该酉矩阵中对应的波束发送给对应的最优用户终端(该用户终端的首选波束指向该用户终端，且与其他具有相同波束指向的用户终端相比，其支持容量最大)，并且计算出发送该酉矩阵支持的容量。这样，SDMA接入系统中的基站就可以选择具有最大容量的酉矩阵作为发送矩阵，其波束对应的最优用户终端作为发送用户。在该方法中，采用了固定选择整个酉矩阵最为发送矩阵。 

从上述方案可以看出，有限反馈SDMA技术采用基站多天线所能支持的最大数目的并行用户终端同时发送数据。为了达到发送最优的性能，需要对各个并行的数据流进行类似注水的功率分配。但由于有限反馈SDMA技术的基站缺乏足够的广播信道信息，现有SDMA接入系统发送数据的方案大部分假设各个并行用户终端进行等功率信号发送，这会引起一定的发送性能损失。更进一步地，在稀疏SDMA接入系统中，即用户数目远远少于基站的多天线数所能支持的最大数目时，采用基站多天线所能支持的最大数目 的并行用户同时发送承载数据的预编码码本，会使当前接入SDMA接入系统的多个并行用户终端之间存在较强的干扰，因此SDMA接入系统的吞吐量性能提升非常有限。 

发明内容

本发明实施例提供一种SDMA接入系统提高吞吐量性能的方法，该方法能够提高SDMA接入系统的吞吐量。 

本发明实施例还提供一种SDMA接入系统提高吞吐量性能的系统，该系统能够提高SDMA接入系统的吞吐量。 

本发明实施例还提供一种SDMA接入系统提高吞吐量性能的装置，该装置能够提高SDMA接入系统的吞吐量。 

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种空分多址接入SDMA系统提高吞吐量性能的方法，该方法包括： 

基站接收用户终端发送的反馈信息，该信息包括接收用户终端在预编码码本中首选波束编号、信道矢量模值相关信息以及矢量相对于首选波束的相位差信息；