[发明专利]多用户多输入多输出无线系统中的信道质量估计

说明书

技术领域

本发明涉及一种多用户多输入多输出(MIMO)系统中信道质量估计的移动台(MS)中的方法，所述系统包括与第一MS和至少一个其它MS通信的基站收发台(BTS)，其中与所述第一MS的通信采用第一预编码向量，与所述至少一个其它MS中的每一个MS的通信采用与该第一预编码向量不同的单独的干扰预编码向量，所述第一预编码向量和所述至少一个干扰预编码向量为预编码码本的一部分，所述码本包括可能干扰预编码向量的集合，所述可能干扰预编码向量包括与所述第一预编码向量正交的预编码向量和与所述第一预编码向量不正交的预编码向量。

本发明还涉及一种在多用户MIMO系统中辅助信道质量估计的基站收发台中的方法，所述系统包括与至少第一MS和至少一个其它MS通信的BTS，其中与所述第一MS的通信采用第一预编码向量，与所述至少一个其它MS中的每一个MS的通信采用与该第一预编码向量不同的单独的干扰预编码向量，所述第一预编码向量和所述至少一个干扰预编码向量为预编码码本的一部分。

本发明还涉及实现所述MS和BTS中方法的移动台(MS)和基站收发台(BTS)。

背景技术

本发明涉及一种多用户(MU)无线通信系统，该系统具有在服务基站收发台(BTS)处的多个天线和在接收移动台(MS)处的一个或多个天线。更具体地，本发明涉及一种控制这样的系统中的信道质量估计的精度的方法。下面将以采用正交频分复用(OFDM)的下行MIMO系统为例来阐释本发明，但是本领域技术人员清楚，本质上，可以在服务BTS处具有多个天线的任何MU无线通信系统中实现本发明。此外，在本申请文件中，MS本质上表示任何出现在这样的系统中的移动台、移动终端(MT)、用户设备(UE)等，BTS本质上表示在这样的系统中控制这些MS并与这些MS通信的任何节点，例如BTS或Node B。

在诸如OFDM系统的无线通信系统中，使用多个天线有利于提高系统的性能。当在发射BTS处和在接收MS处使用多天线传输时，可以另外使用由于使用多个天线而增加到信号空间中的空间维度来调度向系统中不同用户的发射。这样，使用多个天线通过增加空间维度增加了可用于调度的信号空间。

然而，与提供正交信道使得接收机处的不同用户之间的信道互相不干扰的OFDM信号空间中的时频栅格不同，该空间维度中可用信道的进一步分割产生的是通常并不互相正交的信道的集合。这意味着，例如，如果MU-MIMO/OFDM时频资源被同时分配给了两个或两个以上用户，那么由于所谓的同信道干扰(CCI)，向这两个或两个以上用户的发射将互相干扰。

当采用多个天线发射时，对信道质量值，如信号对干扰和噪声的和的比值(SINR)，的估计会出现问题，这是由于实际的SINR取决于由BTS调度所作的选择。多天线BTS的调度器将联合地一起调度用户及其对应的预编码向量。由于这种资源选择，也就是调度，在时间平面中是在SINR值被报告给基站之后进行的，因而，除一些特殊情况外，不能在MS中估计实际SINR。

在本申请文件中，出于示例的原因，把SINR用作信道质量的度量。但是，本领域技术人员清楚，有很多其它信道质量的度量，例如信号干扰比(SIR)、信噪比(SNR)、块误码率(BLER)、误比特率(BER)和传输块(TB)大小等，根据本发明，可以使用所有这些度量来确定信道质量。

所估计的信道质量值和需要的预编码向量或量化信道向量，即空间特征向量，将从MS被反馈给BTS并用于产生预编码矩阵。信道质量还将用于链路自适应中，以设置向移动台的发射的正确调制星座和码率。

所使用的预编码向量/信道量化向量码本的大小可能会影响对干扰的估计。如果使用可能的预编码向量/信道量化向量的小的码本，那么由于哪个预编码向量为干扰预编码向量的模糊度小，因而干扰估计的误差也就可能小。另一方面，小的码本还隐含着，信道与用户所估计的预编码向量的匹配将会差，这是因为信道可能具有很多不同特征，这些特性难于以精确地方式与有限数目的预编码向量进行匹配。因此，在小的码本中将会有信号增益损失。当码本变小到只包括一个酉矩阵时，由于干扰预编码向量唯一地已知，因此SINR的精度变为无穷大，参见参考文献【2】，但是信道与预编码向量的匹配很差。在本申请文件的末尾给出了参考文献列表。