[发明专利]用于无线通信的信道信息反馈自适应传输和带宽分配方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种用于无线通信的信道方向信息反馈自适应传输和带宽分配方法，尤其涉及一种无线通信中有限反馈系统下的信道方向信息反馈的自适应传输和带宽分配方法。

背景技术

随着社会的不断进步和无线通信技术的飞跃发展，人们对无线通信业务的要求已经从单纯的语音业务扩展到包括Internet在内的多媒体业务，因此未来移动通信系统要求更大的系统容量、更好的通信质量、更远的作用距离、更快的数据速率和更低的成本等。多用户多天线(以下简称MU-MIMO)技术能够在不提高发射功率和不占用更多频率资源的条件下显著提高系统容量，因此被现有的无线通信系统广泛采用。

但是实际MU-MIMO技术的频谱效率很大程度受到基站获得用户信道方向信息(以下简称CSIT)的准确程度的限制。在时分双工系统(以下简称TDD)中，CSIT可以依靠信道互易性和信道估计来获得，但是频分双工系统(以下简称FDD)中，由于上下行传输频率间隔较大，不再具有信道互易性的特点，因此用户只能通过特有的反馈链路来向基站反馈自己的信道方向信息。有限反馈技术正是通过码本量化信道的方式来减小信道方向信息的反馈链路开销，从而提高系统的频谱效率。

设基站有M根发射天线，每个用户有1根接收天线，有限反馈技术是指基站和每个用户各自使用一个相同的原始量化码本C，该码本包含2^B个码字，其中B为每个用户通过反馈信道向基站反馈的比特数目。每个用户根据基站到自身接收天线的下行信道，向基站反馈信道方向量化信息。

设基站到第k个用户的下行信道为h_k，用户通过以下准则选择和信道向量的方向最接近的码字的序号

ik=arg maxl∈{1,2,..,2B}|hkHcl|,---(1)]]>

其中|·|表示取模的操作，(·)^H为向量的共轭转置运算。上述序号所表示的码字即作为第k个用户向基站反馈的信道方向信息。

基站根据每个用户的信道方向信息，计算预编码进行通信。

传统的用户反馈的方法使用了固定比特数的码本，只考虑了信道量化的性能，并没有充分利用上行信道的传输潜力，因此，传统反馈方法使基站得到的最终信道量化的精度有限，导致多用户MIMO系统的干扰随着信道能量增加而增大。在这种情况下，基站发射功率增加到一定程度，多用户MIMO系统的和数据率就会出现平台，即使基站发射功率再增加，系统的和数据率也很难增加。因此，传统的反馈方式使得多用户MIMO系统的频谱效率受到限制。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于无线通信的信道方向信息反馈自适应传输和带宽分配方法，该方法在多用户有限反馈系统中使用了自适应调制的反馈方式以及结合上行带宽分配，最大程度利用有限反馈带宽，使基站获得更加准确的信道方向信息，从而可以保证多用户MIMO系统的和数据率可以随着基站发射功率的增加而不断增加，达到有效地利用系统资源的目的。

本发明提出的一种用于无线通信系统的信道信息反馈自适应传输和带宽分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设无线通信系统的移动蜂窝系统中，基站具有N个发射天线，每个用户有一个接收天线，基站和用户使用相同的原始量化码本，基站利用传统的用户调度方法，选择其中的N个用户同时进行服务，其中N为正整数；