专利名称：Mimo系统中终端生成反馈信息的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及 ー种MIMO ((Multiple-InputMultiple-Out-put)，多输入多输出)系统中终端生成反馈信息的方法及装置。
背景技术：
多天线技术是无线移动通信领域中智能天线技术的ー个重大突破，该技术可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，还可以利用多径来减轻多径衰落，井能有效地消除信道干扰，提高信道的可靠性，降低误码率，是新一代移动通信系统采用的关键技术。其已经被广泛地应用于LTE (Long Term Evolution,长期演进)和WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互操作性)等多种无线宽带系统中。由于无线信道的多变特性，为了保证MMO系统的传输性能，发送端必须依赖于对无线信道条件的认知。所以，能够准确地获得并有效利用信道状态信息，对系统容量的提升有着至关重要的作用。反馈技术的发展，使得基于信道瞬时信息的自适应技术成为可能。系统通过反向链路传输低速的反馈信息，告知发送端相关的前向链路信息(例如信道状态信息，接收功率、干扰级别等)。发送端根据接收到的反馈信息调整发送策略，以适应前向链路信道，保证通信质量。总的来说，针对不同的系统模型和应用场景，反馈信息的内容也不尽相同。一般而言，反馈信息主要取决于终端处理对于发送端协同的依赖程度，当存在比较严重的空间干扰、码间干扰、多用户干扰吋，终端无法自己处理完全抵消干扰，就需要发送端调整发送策略，在发送端将干扰等不利因素调整到終端能够处理的范围内，最大限度的增大发送端和接收端的协同处理。这些在发送端所做的调整需要大量的链路信息，因此，反馈信息量就会有较大的増加。在实际的通信系统，由于用户数的增大以及多天线的使用，采用全反馈的方式，即反馈所有附属信道信息会带来巨大的反馈量，通过资源有限的反馈信道传输是不现实的。介于MMO传输对于信道信息的敏感特性，如何以较少的反馈量，保证传输的可靠性就成为有限反馈技术研究的中心，反馈什么，怎样反馈，包括怎样利用反馈信息进行用户选择调度等问题均是这ー技术的理论研究范畴。
发明内容
本发明的目的在于，提供ー种MMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置，用以降低用户干扰，提升系统性能。本发明提供了ー种MMO系统中终端生成反馈信息的方法，终端收到基站下发的下行数据后，根据上述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定；若通过信道系数来确定反馈信息，则执行以下操作
根据上述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对上述信道系数进行SVD (Singular Value Decomposition,奇异值分解)分解,并对分解得到的数据进行量化，得到反馈信息，将上述反馈信息反馈给上述基站；若通过信道噪声和干扰来确定反馈信息，则执行以下操作根据预设的划分比例，将信道带宽划分成三个互不重叠的区域；根据上述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率；对得到的功率分别进行量化，得到反馈信息，并反馈给上述基站。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为 设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn，其中，m表示终端的天线数，η为基站的天线数；存在酉矩阵U e Cnixni和V e Cnxn,使得S = U Σ Vh式中，
'Z1 O'Σ =
OOΣ ! = diag( σ j σ 2· · · σ r)，其对角元素 σ P σ 2，· · ·，σ ^ 的排列顺序为σ l ^ O2^... ^ σ r ^ O, r = rank(S)且U = [U1U2. . . um]V = [V1V2. . . vn]根据信道系数，确定当前可用的独立信道数k，k彡r ;令i = 1,2, , k,取出矩阵Σ、U、V中符合条件的元素σ ” Ui以及Vi ；按照预设的比特精度，对σ i; Ui以及Vi进行量化，得到上述信道的反馈信息。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn ；令Hermitian矩阵A = SSh,存在酉矩阵U e CmXm,使得A = SSh = U Σ 2Uh式中，
W Γ ,2 OΣ2 = 1
L O OE12 = diag( σ / O22... σ r2),其对角元素 O12, σ 22，· · ·，σ r2 的排列顺序为σ J2 ^ σ 22 彡…彡 σ r2 ^ O, r = rank (A)且U = [U1U2. . . um]根据信道系数，确定当前可用的独立信道数k，k彡r ;令i = 1，2，· · ·，k，取出矩阵Σ 2、U中符合条件的元素σ /以及Ui ；按照预设的比特精度，对σ /以及Ui进行量化，得到上述信道的反馈信息。优选地，上述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到上述信道的反馈信息步骤具体为设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn ；令Hermitian矩阵B = ShS,存在酉矩阵V e CnXn,使得B = ShS = V Σ 2Vh
权利要求
1.ー种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法，其特征在于，終端收到基站下发的下行数据后，根据所述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定； 若通过信道系数来确定反馈信息，则执行以下操作 根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数； 对所述信道系数进行奇异值SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到反馈信息，将所述反馈信息反馈给所述基站； 若通过信道噪声和干扰来确定反馈信息，则执行以下操作 根据预设的划分比例，将信道带宽划分成三个互不重叠的区域； 根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率； 对得到的功率分别进行量化，得到反馈信息，并反馈给所述基站。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为 设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn，其中，m表示终端的天线数，η为基站的天线数； 存在酉矩阵U e Cmxm和V e Cnxn,使得
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为 设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn; 令Hermitian矩阵A = SSh,存在酉矩阵U e CmXm,使得 A = SSh = U Σ 2Uh 式中， )，其对角元素 O12, σ 22，· · ·，σ r2 的排列顺序为Q12^ O22^... ^ σ r2 ^ O, r = rank (A) 且U = [U1U2. · · um] 根据矩阵Σ 2，确定当前可用的独立信道数k，k < r ; 令i = 1，2，...，k，取出矩阵Σ 2、U中符合条件的元素Oi2以及Ui ； 按照预设的比特精度，对σ /以及Ui进行量化，得到所述信道的反馈信息。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述对信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息步骤具体为 设信道系数矩阵为S，则S e Cmxn5 令Hermitian矩阵B = ShS,存在酉矩阵V e Cnxn,使得 B = ShS = V Σ 2Vh 式中，
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述终端通过信道估计计算信道系数。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当i取值不同时，所述0i，Ui以及Vi具有不同的量化精度，当i取值相同时，所述Oyui以及Vi具有相同的量化精度，其中，i = 1，2,... , k, k为当前可用的独立信道数。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当i取值不同时，所述Qi2以及Ui具有不同的量化精度，当i取值相同时，所述σ /以及Ui具有相同的量化精度，其中，i = l，2，...，k，k为当前可用的独立信道数。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当i取值不同时，所述Qi2以及Vi具有不同的量化精度，当i取值相同时，所述σ /以及Vi具有相同的量化精度，其中，i = l，2，...，k，k为当前可用的独立信道数。
9.根据权利要求2或6所述的方法，其特征在于，所述当前可用的独立信道数k为矩阵Σ中，大于等于预设的门限ε的り的个数，其中バ=1，2，...，1·。
10.根据权利要求3、4、7、8任一项所述的方法，其特征在于，所述当前可用的独立信道数k为矩阵Σ 2中，大于等于预设的门限ε的Qi2的个数，其中，i = l，2，...，r。
11.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述三个互不重叠的区域分别为左边带、中间带和右边带，其中，所述中间带为所述信道带宽中，除去所述左边带和右边带后的部分。
12.—种MMO系统中终端生成反馈信息的装置，其特征在于，所述装置包括判断模块，信道系数反馈模块以及信道噪声和干扰反馈模块，所述判断模块，用于在终端收到基站下发的下行数据后，根据所述下行数据携带的标识位，判断当前信道反馈信息是通过信道系数来确定，还是通过信道噪声和干扰来确定； 所述信道系数反馈模块，用于根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算信道系数；对所述信道系数进行SVD分解，并对分解得到的数据进行量化，得到所述信道的反馈信息；将所述反馈信息反馈给所述基站； 所述信道噪声和干扰反馈模块，用于根据预设的划分比例，将所述信道的信道带宽划分成三个互不重叠的区域；根据所述下行数据中的辅助确定信息，计算各区域的信道干扰和噪声的功率；对得到的功率分别进行量化，得到所述信道的反馈信息，并反馈给所述基站。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述信道系数反馈模块包括信道系数计算子模块、SVD分解子模块、量化子模块以及反馈子模块， 所述信道系数计算子模块，用于根据所述下行数据中的辅助确定信息，通过信道估计计算信道系数； 所述SVD分解子模块，用于对所述信道系数计算子模块得到的信道系数进行SVD分解； 所述量化子模块，用于根据预设的量化精度，对所述SVD分解子模块分解得到的结果进行量化，得到反馈信息； 所述反馈子模块，用于将所述量化子模块得到的反馈信息，反馈给基站。
全文摘要
本发明涉及一种MIMO系统中终端生成反馈信息的方法及装置，上述方法为，终端根据收到的基站下发的下行数据，通过对信道系数进行SVD分解及量化，得到反馈信息；或者通过计算信道带宽的三个区域的信道噪声和干扰功率并量化，得到反馈信息；上述装置包括判断模块，信道系数反馈模块以及信道噪声和干扰反馈模块。本发明减少了反馈信息量，有效降低了用户干扰，提升了系统性能。
文档编号H04B7/06GK102843176SQ201110171499
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者焦晓晓, 朱登魁, 陈艺戬, 郁光辉 申请人:中兴通讯股份有限公司