專利名稱：：一種上行多用戶設備虛擬多輸入多輸出的配對方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及多輸入多輸出(MIMO,MultipleInputandMultipleOutput)無線移動通信系統(tǒng)，尤其涉及一種應用于上行多用戶i殳備(UE,UserEquipment)虛擬MIMO的配對方法。
背景技術：
：MIMO技術是針對多徑無線信道來說的，是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，從而提高數(shù)據(jù)速率、減少誤比特率，改善無線信號傳送質量。MIMO無線移動通信系統(tǒng)由于其有效提高信道容量而成為LTE(長期演進，LongTermEvolution)的研究中一項倍受人們關注的技術。使用預編碼技術進行多數(shù)據(jù)流與天線之間的復用能夠更加有效地利用現(xiàn)有信道資源，針對多UE使用的預編碼方法的基本思想是發(fā)射端的發(fā)射機已知所有UE的信道信息，根據(jù)所有UE的信道信息，通過多UE信號分離算法對于多UE間的信號進行分離，消除UE之間的干擾，達到同時同頻傳輸多UE信號的目的。但是對于上行鏈路來說，由于復雜度的限制，通常情況下UE作為發(fā)射機只能有一套功率放大等發(fā)射裝置。也就是說，雖然UE是擁有多天線的，但是在發(fā)射時通常只會使用其中一個天線。如何使發(fā)射時僅使用一個天線的UE也能夠應用MIMO技術，達到有效地利用現(xiàn)有信道資源的目的，是目前存在的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題就是提供一種上行多UE虛擬MIMO的配對方法，解決發(fā)射時僅使用一個天線的UE也能夠應用MIMO技術，從而有效地利用現(xiàn)有信道資源的問題。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種上行多用戶設備UE虛擬多輸入多輸出的配對方法，應用于每個UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時使用l根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，其特征在于，NodeB根據(jù)每個UE信道矩陣所對應的碼本，對多個UE進行兩兩配對，使配對的兩UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。進一步地，所述方法包括如下步驟(1)NodeB創(chuàng)建碼本；(2)NodeB估計出每個UE的信道矩陣；(3)NodeB用每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，得到每個UE信道矩陣所對應的碼本；(4)NodeB對多個UE進行兩兩配對，4吏配對的兩UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。進一步地，所述步驟(l)包括如下步驟NodeB設置碼本中每個元素的幅度相等，對于每個元素的相位進行以;r/2為間隔的量化，兩個元素分別有4種取值{1—l-/}。進一步地，所述NodeB創(chuàng)建的碼本為<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>進一步地，所述步驟(3)中，NodeB先對每個UE的信道矩陣進行以兀/2為相位間隔的量化，再對比前面創(chuàng)建的碼本，用每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，得到每個UE信道矩陣所對應的碼本。進一步地，所述步驟(4)中，NodeB對多個UE進行兩兩配對，設配對的UE分別為UE1和UE2,UE1的信道矩陣對應的碼本為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>,UE2的信道矩陣對應的碼本為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>進一步地，所述步驟(4)中，NodeB對多個UE進行兩兩配對，碼本配對方式如下表，設配對的UE分別為UE1和UE2,UE1的信道矩陣所對應的碼本序號如第1列所示，能夠選擇與UE1的碼本進行配對的UE2的信道矩陣碼本序號如第2列所示<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>進一步地，所述步驟(4)執(zhí)行之后，還執(zhí)行(5)NodeB為所述配對的UE分配相同的資源，NodeB將每個UE所需占用的頻帶信息反饋給對應的UE;(6)UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進行數(shù)據(jù)發(fā)送。進一步地，所述資源為時間、頻帶資源以及擴頻碼。進一步地，所述步驟(5)中，NodeB還將配對信息發(fā)送給各個UE。,斤柳個j^^王方射大勁UE在相同的資源(包括時間、頻帶資源、擴頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時能夠增加上行容量和UE吞吐量。圖1是上行多UE虛擬MIMO方式示意圖；圖2是本發(fā)明實施例的流程圖。具體實施例方式在本發(fā)明實施例中，NodeB需要在配對使用方式下調(diào)度和分配兩個UE:虛擬MIMO中的兩個UE需要利用正交導頻來進行信道估計。每個UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時僅使用l根發(fā)射天線，基站(NodeB)有2根接收天線(基站有多根天線，但本發(fā)明是針對NodeB有2根接收天線的情況)，那么UE1與NodeB間的信道矩陣為巧=/2了，UE2與NodeB間的信道矩陣為A^^f(其中T指矩陣的轉置)，如圖1所示。那么兩個UE之間完全沒有干擾的前提是兩個信道矩陣列向量之間的內(nèi)積為0,即/721，122=0(其中*指矩陣的共軛)。當滿足這個條件時，可以配對作為虛擬MIMO進行多UE同時發(fā)送的情況下兩個UE之間沒有干擾。將兩個UE進行配對后形成新的信道矩陣為//=〃U"12^21凡22由于兩UE之間完全沒有干擾的條件過于苛刻，將約束條件;故寬為近似等于0,即兩個信道矩陣列向量之間的內(nèi)積趨近于0:mm220一個UE的信道矩陣只有兩個元素，可以預先規(guī)定碼本，每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，利用碼本代替信道矩陣，碼本之間已經(jīng)確定了符合上述無干擾條件的配對方式，從眾多UE中挑選符合碼本配對條件的進行配對即可。在構建碼本時，碼本中每個元素的幅度相等，對于每個元素的相位進行以；r/2為間隔的量化。兩個元素分別有4種耳又值{l_/-1-力，兩個元素的碼本就有16種情況。碼本如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>113、8、9、14124、5、10、15134、5、10、15141、6、11、16152、7、12、13163、8、9、14表2碼本間配對關系在實際應用中，NodeB根據(jù)上述碼本創(chuàng)建方式，先創(chuàng)建碼本，然后根據(jù)每個UE的信道矩陣找到對應的碼本，再根據(jù)配對方式對多個UE進行兩兩配對。具體實施步驟如圖2所示步驟201，NodeB創(chuàng)建碼本；創(chuàng)建碼本的方式如前面所述，碼本中每個元素的幅度相等，對于每個元素的相位進行以；r/2為間隔的量化，兩個元素分別有4種取值{1)-1-力，兩個元素的碼本有16種情況，如表l所示；步驟202,NodeB估計出每個UE的信道矩陣；NodeB估計出每個UE的信道矩陣的方法，目前有多種方式，如可以佳_用ML(最大似然)；MMSE(最小均方誤差)以及其它信道估計方法。因為信道估計是現(xiàn)有技術，所以具體如何進行信道估計不再詳細描述。步驟203,NodeB對于每個UE的信道矩陣進行以;r/2為相位間隔的量化，對比前面創(chuàng)建的碼本，用每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，得到每個UE信道矩陣所對應的碼本；步驟204,NodeB才艮據(jù)碼本配對方法對于多個UE進行兩兩配對；配對的方法是j吏兩個UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。假設UE1的信道矩陣對應的碼本為=/221『，UE2的信道矩陣對應0,則可以將這兩個UE配為一對。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>步驟205，NodeB為所述配對的UE分配相同的資源，所述資源包括時間、頻帶資源、擴頻碼等；NodeB將每個UE所需占用的頻帶等信息反饋給UE;為了讓UE獲知所述頻帶還有哪個其它UE在發(fā)送數(shù)據(jù)，NodeB還可以將配對信息發(fā)送給所述UE;步驟206,UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進行數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣，兩個具有單發(fā)射天線的UE在可以在相同的資源(包括時間、頻帶資源、擴頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時能夠增加上行容量和UE吞吐量。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，本發(fā)明的保護范圍以權利要求為準。權利要求1.一種上行多用戶設備UE虛擬多輸入多輸出的配對方法，應用于每個UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時使用1根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，其特征在于，NodeB根據(jù)每個UE信道矩陣所對應的碼本，對多個UE進行兩兩配對，使配對的兩UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)NodeB創(chuàng)建碼本；(2)NodeB估計出每個UE的信道矩陣；(3)NodeB用每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，得到每個UE信道矩陣所對應的碼本；(4)NodeB對多個UE進行兩兩配對，使配對的兩UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(l)包括如下步驟NodeB設置碼本中每個元素的幅度相等，對于每個元素的相位進行以；r/2為間隔的量化，兩個元素分別有4種取值{l^-1-乂}。4.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述NodeB創(chuàng)建的碼本為<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，NodeB先對每個UE的信道矩陣進行以；r/2為相位間隔的量化，再對比前面創(chuàng)建的碼本，用每個UE的信道矩陣與最接近的碼本相對應，得到每個UE信道矩陣所3于應的；馬本。6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，NodeB對多個UE進行兩兩配對，設配對的UE分別為UEl和UE2,UEl的信道矩陣對應的碼本為//,[/^，UE2的信道矩陣對應的碼本為A=k]r，則k化2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中，NodeB對多個UE進行兩兩配對，碼本配對方式如下表，設配對的UE分別為UEl和UE2，UEl的信道矩陣所對應的碼本序號如第1列所示，能夠選纟奪與UEl的碼本進行配對的UE2的信道矩陣碼本序號如第2列所示UEl的碼本序號<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>8.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)執(zhí)行之后，還執(zhí)行(5)NodeB為所述配對的UE分配相同的資源，NodeB將每個UE所需占用的頻帶信息反饋給對應的UE;(6)UE根據(jù)所需占用的頻帶信息進行數(shù)據(jù)發(fā)送。9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述資源為時間、頻帶資源以及擴頻碼。10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中，NodeB還將配對信息發(fā)送給各個UE。全文摘要本發(fā)明公開了一種上行多用戶設備UE虛擬多輸入多輸出的配對方法，應用于每個UE在發(fā)送數(shù)據(jù)時使用1根發(fā)射天線，基站NodeB使用2根接收天線接收數(shù)據(jù)的情況，NodeB根據(jù)每個UE信道矩陣所對應的碼本，對多個UE進行兩兩配對，使配對的兩UE對應的碼本列向量之間的內(nèi)積為0。本發(fā)明提出的上行虛擬MIMO允許兩個具有單發(fā)射天線的UE在相同的資源(包括時間、頻帶資源、擴頻碼等)上傳輸數(shù)據(jù)。這種使用方式可以降低正交系統(tǒng)的維數(shù)限制，同時能夠增加上行容量和UE吞吐量。文檔編號H04B7/04GK101383645SQ20071014595公開日2009年3月11日申請日期2007年9月7日優(yōu)先權日2007年9月7日發(fā)明者陽郭申請人:中興通訊股份有限公司