[发明专利]一种基于格基约减的多入多出预编码的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于格基约减的多入多出预编码的控制方法。

背景技术

多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统是指发送端和接收端同时配备有多根天线的系统，能够给系统带来阵列增益、分集增益及复用增益。预编码是MIMO系统中的一种自适应技术，可有效提高系统吞吐量，其既可以用于单用户(SU-MIMO)也可以用于多用户(MU-MIMO)。不失一般性，我们以下面这个MU-MIMO系统为例来解释预编码技术。

假设系统包含一个具有M根发射天线的基站以及K个用户，每个用户终端装配一根天线。并假设M＝K，发射端具有理想的信道状态信息，系统中各用户之间不进行协同。

设s＝[s₁s₂…s_K]^T代表原始信号，s_k表示发给用户k的数据流。s是功率归一化的，即E{||s|}＝1。那么系统模型中，第i个用户的接收向量可以表述为：

r_i＝H_iFs+n_i，(i＝1，2，…，K)    (1)

式中H_i为基站与第i个用户间的信道矩阵，维度为1×M，其元素为独立同分布的复高斯变量，均值为0，方差为1。H_i在同一数据块传输时间内保持不变，在不同数据块传输之间可能会发生变化。F为M×M维的预编码矩阵，用于发送端的预编码处理。n_i是均值为0，方差为σ²的独立同分布高斯噪声。在此系统中，假设发送端能够获得足够精确的信道信息，在TDD系统中利用同一频段上下行的信道互易性，发送端通过估计上行信道信息就可以预测下行信道信息；对于FDD系统可以通过接收端量化反馈下行信道信息给发送端。

常见的线性预编码准则有ZF、MMSE及块对角化(Block Diagonalization，BD)等等，这些预编码方案复杂度较低，易应用于实际的系统，但是性能较差。为了实现更好的性能，需要采用复杂度相对较高的非线性预编码。例如著名的Tomlinson-Harashima Precoding(THP)算法，它基于ZF或MMSE准则，通过抵消发送端迭代多用户之间的干扰而在一定程度上提高系统的性能。

但是这些通常的线性或者非线性预编码方案在性能上有限制并且无法获得满分集度，利用格基约减(Lattice Redcution，LR)的线性预编码器能够实现满分集度。

格基约减算法能够使得信道矩阵的各列尽可能的正交和等模，也即降低了信道矩阵的条件数。

格是一个数学概念，表示离散点的周期性排布。一个复值的格由列向量线性无关的矩阵B＝[b₁ b₂…b_n]定义，该矩阵称为这个格的基。

L(B)={y|y=Σl=1nblxl,xl∈Z},---(2)]]>