[发明专利]多小区MIMO系统中基于用户位置信息的有限反馈方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传输技术领域的方法，具体是涉及一种多小区MIMO系统中基于用户位置信息的有限反馈方法。 

背景技术

在发射机和接收机上使用多根天线的多输入多输出（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output）传输方式，可以增加无线通信系统的可靠性和系统容量。

现有的有限反馈方法是在多小区MIMO系统中接收端将有限的信道状态信息（CSI：Channel State Information）反馈到发射端，发射端根据接收端反馈的信道状态信息对发射信号进行波束成形，达到消除信道间干扰的作用。现有的基于码本的有限反馈方法为： 在发射端和接收端分别存储一个预先设计的共同的码本。接收端通过训练序列方式获得信道信息，再以一定准则从码本中选择最佳的码字，并用少量比特将所得的码字索引号发给发送端；发送端对收到的码字索引号选取对应的码字，选取对应的码字用于波束成形。在2005年有限反馈技术已成为IEEE 802.16e标准的一部分。在3GPP LTE、IEEE802.11n等宽带无线通信标准均制定了相应的有限反馈的码本。

在蜂窝移动通信系统中，通信质量会受到相邻小区间的干扰，尤其当用户运动到两个小区之间时，用户受到相邻小区的干扰会更加严重。多小区协作MIMO系统可以有效地解决上面的问题，提高小区边缘用户的通信质量，同时降低系统复杂度。在多小区协作MIMO蜂窝系统中，利用有限反馈技术可以提高系统容量。系统中所反馈的信道状态信息，既包括当前所在小区下行链路的本地信道状态信息，也包括邻近小区的交叉信道状态信息。相关研究表明吞吐量损耗的上限值与反馈比特数有关，通过最优反馈方案可使吞吐量损耗的上限值最小。

经现有技术的文献检索发现，Mohsen Eslami等在Personal, Indoor and Mobile Radio Communications Workshops (PIMRC Workshops), 2010 IEEE 21st International Symposium（2010年9月26-30日，414 - 419页）上发表的“A Limited Feedback User-Location-Aware Network MIMO Coordination Scheme for Cellular Downlink”中，提出了一种在基于用户位置信息的有限反馈方法，该方法中基站根据所有用户反馈的信道状态信息对用户进行调度和资源分配，以实现最大的系统容量，其不足之处在于：当用户所在位置与该小区基站的距离大于                                                时，，其中，为小区的半径，则用户反馈所有信道状态信息， 其反馈的所有信道状态信息包括期望信道信息和干扰信道信息，用户不能根据期望信道信号和干扰信道信号的强弱决定反馈期望信道信息和干扰信道信息各自所占反馈带宽的比例，会造成反馈资源的浪费；当用户所在位置与该小区基站的距离小于时，用户仅仅反馈用户所在扇区的信道状态信息，不能消除相邻小区的和同一小区相邻扇区的干扰，与此同时，也会导致小区平均数据传输速率不高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种多小区MIMO系统中基于用户位置信息的有限反馈方法，该方法在反馈比特总数给定的情况下，能够根据用户所在地理位置选择最佳反馈比特分配数组合，提高小区的平均数据传输速率。

为了达到上述目的，本发明的发明构思是，根据给定的反馈比特总数，用户基于其地理位置信息选择最佳反馈比特分配数组合，并按照反馈比特分配数组合，将有限的信道状态信息反馈到同一小区内的基站。

根据上述的发明构思，本发明是通过以下技术方案实现，

一种多小区MIMO系统中基于用户位置信息的有限反馈方法，其具体步骤如下： 

步骤一、建立多小区MIMO系统中由干扰信号信噪比大小和该干扰信号信噪比所对应的最佳反馈比特分配数、所组成的数据表，存储到数据库；

步骤二、小区基站发送导频信号给用户端，用户端接收导频信号和信道状态信息；

步骤三、利用用户的地理位置信息从数据库中选择最佳反馈比特分配数组合，并由最佳反馈比特分配数组合设定RVQ有限反馈码本、；

步骤四、用户基于RVQ有限反馈码本、，分别对期望信道状态信息和邻近干扰信道状态信息进行量化，再将量化后的信道状态信息和反馈到期望基站；

步骤五、基站采用用户反馈而得到的以及相邻基站信息传送而得到的，计算波束成形矢量；