[发明专利]在多用户终端MIMO系统中预编码方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及在多用户终端MIMO系统中预编码方法和系统。

背景技术

随着多天线技术研究的深入，多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)技术已从点对点的单用户终端系统扩展到了点对多点的多用户终端MIMO系统，即一些天线通过编码方式来区分不同用户终端，用于传输不同的数据，以获得空间复用增益，得到较高的传输速率，从而扩大多用户终端的信道容量区域；而对于具有相同编码的一些天线，用于传输相同的数据，以获得分集增益，有效抵抗衰落，从而提高误比特性能。

在多用户终端MIMO系统中，为了避免多个用户终端要共享同一时间和频率资源时，引入的多用户终端共道干扰(Co-Channel Interference，CCI)，通常采用预编码技术来降低多用户终端间的干扰。比如，基于发送端预编码的MIMO技术，该技术利用空分多址(Spatial Division Multiple Access，SDMA)能在相同时间、频率和码域资源上传送多个用户终端的信息，较单用户终端MIMO系统能大大提高其系统容量和频谱效率，并且该技术结合了空间分集和空间复用的优势，对各种信道环境都有较好的适应性，通过空分多址接入技术能提高系统容量，增加系统对传输环境的鲁棒性。

从信息论角度，根据脏纸编码(Dirty Paper Coding，DPC)理论证明，在带有干扰的系统中，如果发送端能够准确地获知干扰信号，在发送端通过某种预编码处理，可使得有干扰系统的信道容量与无干扰系统的信道容量相同。由于DPC需要获知确切的干扰信号，其理论很难应用到实际系统中，一些次优预编码技术应运而生。一类是基于实时信道处理的预编码技术，需要发送端获知全部或者部分信道状态信息(Channel State Information，CSI)，如信道反转(Channel Inversion)、信道块对角化(Block Digonolization，BD)等，这一类预编码技术信道信息的反馈量较大，不利于实际应用。另一类是基于码本的预编码技术。基于码本的预编码技术在发送端和接收端都预先获知一固定码本，系统根据反馈的信道质量指示信息(Channel Quality Information，CQI)来从固定码本中选择合适的预编码向量对发送端进行预编码，由于其反馈量小而具有更高实用价值。

下面具体介绍一种目前在多用户终端MIMO系统中进行预编码的方法，该方法为：由快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)产生多个呈方阵的各预编码矩阵，其中，各预编码矩阵中的预编码向量个数和发送天线个数相等；将这些预编码矩阵作为在基站和用户终端预先获知的固定码本；基站根据各个用户终端反馈的CQI和向量序号，从该固定码本中选择合适的预编码向量对发送天线进行预编码，用户终端根据预先获知的固定码本进行解码，从而得到传输的数据。由于各预编码矩阵由FFT变换产生，因而各预编码矩阵中的向量都是正交的，从而能够大大降低用户终端间的干扰。

这种基于FFT码本的预编码的方法，在全反馈情况下能获得较好性能，全反馈时每个用户终端要反馈多个CQI值，此时的反馈量很大，在容量受限情况下，不易在实际中应用。而在非全反馈时，比如在低反馈量情况下，如果每个用户终端只能反馈少量CQI值，则在基站无法选择出最合适的预编码向量对发送天线进行预编码，因而预编码性能较差。

另外，由于进行一次预编码时，所选择的各预编码向量应同属于同一个预编码矩阵，而对于基于FFT码本的预编码方法而言，是由用户终端选择出预编码向量后向基站反馈，该预编码向量为第一码本中某个预编码矩阵中的某个向量，而在非全反馈时，多个用户终端选择出的预编码向量常不属于同一个预编码矩阵，因而在基站对用户终端进行调度时，无法对这些用户终端同时进行预编码，或称为配对失败。

可见，目前在多用户终端MIMO系统中进行预编码的方法，存在多个用户终端间配对失败的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种预编码方法，该方法能够避免多个用户终端间的配对失败。

本发明实施例还提供一种预编码系统，该系统能够避免多个用户终端间的配对失败。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种预编码方法，该方法包括：

在基站和用户终端设置第一码本和第二码本，所述第二码本是由第一码本中的向量生成的酉矩阵集合，