專利名稱：下行多用戶mimo系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中下行多用戶(multi-user)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的線性預(yù)編碼方法，它能夠允許迭代算法收斂到速率和更大的局部最優(yōu)值，從而提高線性預(yù)編碼的性能。
背景技術(shù)：
為最大化下行多用戶(multi-user)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的速率和(sum rate)，先進(jìn)的預(yù)編碼解碼(precoding/decoding)技術(shù)不斷被提出。基于臟紙編碼(dirty paper coding)和迭代注水(iterative water-filling)的預(yù)編碼算法其運(yùn)算復(fù)雜度非常高，因此在實(shí)際應(yīng)用中仍有很大的局限性。線性預(yù)編碼解碼方法由于其復(fù)雜度低，近年來得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。下行多用戶多輸入多輸出系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼解碼框圖如圖1所示。在發(fā)送端，將要發(fā)送給多個不同用戶的數(shù)據(jù)經(jīng)過線性加權(quán)(即線性預(yù)編碼) 后生成的多路數(shù)據(jù)被映射到不同的發(fā)射天線上。經(jīng)過MIMO信道后，接收端將接收天線上的信號進(jìn)行線性加權(quán)(即線性解碼)從而恢復(fù)有用信號。
發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)的算法初始化方法所存在的缺陷，本發(fā)明提出改進(jìn)的初始化方法。初始化方法的改進(jìn)可促使迭代算法搜尋到更優(yōu)的解。在本發(fā)明的一個方面，提出了一種多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼方法，包括步驟取得下行信道的信道矩陣；使用迫零原則或最小均方差原則對信道矩陣進(jìn)行線性操作來獲得預(yù)編碼矩陣和預(yù)解碼矩陣并重復(fù)本步驟直到收斂，以得到收斂的預(yù)編碼矩陣；用收斂的預(yù)編碼矩陣初始化速率和最大化迭代算法。本發(fā)明實(shí)施例的另一方面是一種多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼裝置，包括步驟取得下行信道的信道矩陣的裝置；使用迫零原則或最小均方差原則對信道矩陣進(jìn)行線性操作來獲得預(yù)編碼矩陣和預(yù)解碼矩陣并重復(fù)本步驟直到收斂，以得到收斂的預(yù)編碼矩陣的裝置；用收斂的預(yù)編碼矩陣初始化速率和最大化迭代算法的裝置。利用上述方法，迭代算法可以得到速率和更大的局部最優(yōu)的解，使得通信系統(tǒng)的速率和最大，這樣可以提高系統(tǒng)的速率和性能。
通過下面結(jié)合
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，其中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通信系統(tǒng)中預(yù)編碼解碼過程的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的速率和最大化迭代算法的流程圖；圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的初始化方法的流程圖；圖4是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一初始化方法的流程圖；以及
圖5示出了簡化的用于多用戶MISO的最大化速率和的線性預(yù)編碼解碼計算流程圖；圖6是描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的速率和最大化迭代算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，在描述過程中省略了對于本發(fā)明來說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對本發(fā)明的理解造成混淆。通常，運(yùn)用線性預(yù)編碼解碼的多用戶下行MIMO系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系可用以下數(shù)學(xué)公式來表達(dá)
權(quán)利要求
1.一種多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼方法，包括步驟 取得下行信道的信道矩陣；使用迫零原則或最小均方差原則對信道矩陣進(jìn)行線性操作來獲得預(yù)編碼矩陣和預(yù)解碼矩陣并重復(fù)本步驟直到收斂，以得到收斂的預(yù)編碼矩陣； 用收斂的預(yù)編碼矩陣初始化速率和最大化迭代算法。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述速率和最大化迭代算法是基于用戶的速率和最大化迭代算法。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述速率和最大化迭代算法是基于數(shù)據(jù)流的速率和最大化迭代算法。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟 從用戶終端接收所述信道矩陣。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟將上行信道的信道矩陣用作所述下行信道的信道矩陣。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，所述通信系統(tǒng)是TDD通信系統(tǒng)。
7.一種多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼裝置，包括步驟 取得下行信道的信道矩陣的裝置；使用迫零原則或最小均方差原則對信道矩陣進(jìn)行線性操作來獲得預(yù)編碼矩陣和預(yù)解碼矩陣并重復(fù)本步驟直到收斂，以得到收斂的預(yù)編碼矩陣的裝置； 用收斂的預(yù)編碼矩陣初始化速率和最大化迭代算法的裝置。
全文摘要
公開了一種多用戶多輸入多輸出通信系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼方法及其裝置，包括步驟取得下行信道的信道矩陣；使用迫零原則或最小均方差原則對信道矩陣進(jìn)行線性操作來獲得預(yù)編碼矩陣和預(yù)解碼矩陣并重復(fù)本步驟直到收斂，以得到收斂的預(yù)編碼矩陣；用收斂的預(yù)編碼矩陣初始化速率和最大化迭代算法。利用上述方法，迭代算法可以得到速率和更大的局部最優(yōu)解，使得通信系統(tǒng)的速率和最大，這樣可以提高系統(tǒng)的速率和性能。
文檔編號H04B7/08GK102420646SQ20111030578
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者侯曉林, 加山英俊, 那崇寧 申請人:株式會社Ntt都科摩