專利名稱：一種多用戶下行預(yù)編碼生成方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MIMO(Multiple-1nput Multiple-Out-put,多入多出)系統(tǒng)，特別涉及一種多用戶下行預(yù)編碼的生成方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在地面蜂窩移動通信系統(tǒng)中，尤其是在以LTE (Long Term Evolution，長期演進)或LTE-A(Long Term Evolution-advanced, LTE的后續(xù)演進)為代表的第四代蜂窩移動通信系統(tǒng)中，為了得到更高的小區(qū)頻譜效率，通常會使用MU-MMO(Mult1-User ΜΙΜΟ,多用戶多入多出)技術(shù)。而多用戶多入多出技術(shù)中的一個關(guān)鍵問題是如何通過有限的反饋機制來實現(xiàn)多用戶間的預(yù)編碼。地面移動通信系統(tǒng)由于通信時的遮擋多，無線信號經(jīng)過多次反射、折射、繞射后產(chǎn)生的多徑十分豐富，從而導(dǎo)致無線通信的信道表現(xiàn)出很強的頻率時變的選擇性的特點。在這種應(yīng)用場景下，UE(User Equipment,移動終端)的較小范圍的移動都會帶來無線信道劇烈的變化。為了盡可能地使用空域資源，LTE/LTE-A系統(tǒng)中使用了各種復(fù)雜的信道信號反饋機制與方法，盡管如些，通過目前LTE/LTE-A中的現(xiàn)有技術(shù)反饋得到的信道質(zhì)量與效果仍欠佳。然而,存在強L0S(Line-of_sight,可視徑)的通信場景-如地面基站與空中飛行的飛機終端之間通信的場景(簡稱地空通信場景)——與上述的地面移動通信系統(tǒng)有著很大的差別，其典型特征是:各終端相對于基站都是存在LOS徑的，因此信道的頻域特性相對比較平坦，終端的位置和運動軌跡信息更有參考意義。因此，如果把LTE/LTE-A系統(tǒng)直接用于存在強LOS徑場景下，其現(xiàn)有的反饋方法與機制來實現(xiàn)預(yù)編碼的方法必然不是最優(yōu)、最有效的。如何利用存在強LOS通信場景下特有的特點，通過有限的反饋來得到有效的信道信息，從而得到精確的預(yù)編碼向量，是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多用戶下行預(yù)編碼生成方法、裝置及系統(tǒng)，能更好地解決強LOS徑場景下現(xiàn)有的反饋方法與機制實現(xiàn)預(yù)編碼有效性不足的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多用戶下行預(yù)編碼生成方法，所述方法包括:基站BS獲取移動終端UE的位置信息；所述BS根據(jù)所述UE位置信息及基站自身位置信息以及BS的天線方向信息計算出所述UE的方位角；所述BS根據(jù)所述方位角計算出信道矩陣，并根據(jù)所述信道矩陣得到預(yù)編碼矩陣，然后利用所述預(yù)編碼矩陣進行多用戶多入多出MU-MIMO的下行多用戶發(fā)射；其中，所述方位角是在以BS天線軸向為Z軸的三維坐標系中所述UE到原點的直線在XY面的投影線與所述X軸之間的夾角，在所述三維坐標系中，與Z軸垂直的平面為XY面，其X軸位于BS天線排列方向的位置。
其中，所述方位角的計算公式是Φ = arg cos (dl/dz),其中dl是UE與X軸垂線交點到原點的距離，所述dz是UE在XY平面投影到原點的距離；其中，所述信道矩陣的計算公式是
權(quán)利要求
1.一種多用戶下行預(yù)編碼生成方法，其特征在于，所述方法包括: 基站BS獲取移動終端UE的位置信息； 所述BS根據(jù)所述UE位置信息及基站自身位置信息以及BS的天線方向信息計算出所述UE的方位角； 所述BS根據(jù)所述方位角計算出信道矩陣，并根據(jù)所述信道矩陣得到預(yù)編碼矩陣，然后利用所述預(yù)編碼矩陣進行多用戶多入多出MU-MIMO的下行多用戶發(fā)射； 其中，所述方位角是在以BS天線軸向為Z軸的三維坐標系中所述UE到原點的直線在XY面的投影線與所述X軸之間的夾角，在所述三維坐標系中，與Z軸垂直的平面為XY面，其X軸位于BS天線排列方向的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方位角的計算公式是Φ= argcos (dl/dz),其中dl是UE與X軸垂線交點到原點的距離,所述dz是UE在XY平面投影到原點的距離；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道矩陣的計算公式是
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述信道矩陣得到預(yù)編碼矩陣的步驟包括: 所述BS根據(jù)所述信道矩陣確定所述信道矩陣的信道關(guān)鍵向量； 所述BS計算所述信道關(guān)鍵向量的正交向量； 所述BS根據(jù)所述正交向量得到UE的預(yù)編碼矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述信道矩陣確定的信道關(guān)鍵向量
6.一種多用戶下行預(yù)編碼生成裝置，其特征在于，所述裝置包括: 方位角計算模塊，用于根據(jù)UE位置信息及基站自身位置信息以及BS的天線方向信息計算出所述UE的方位角； 預(yù)編碼計算模塊，用于根據(jù)所述方位角計算出信道矩陣，并根據(jù)所述信道矩陣得到預(yù)編碼矩陣； 發(fā)射模塊，用于利用所述預(yù)編碼矩陣進行多用戶多入多出MU-MIMO的下行多用戶發(fā)射； 其中，所述方位角是在以BS天線軸向為Z軸的三維坐標系中所述UE到原點的直線在XY面的投影線與所述X軸之間的夾角，在所述三維坐標系中，與Z軸垂直的平面為XY面，其X軸位于BS天線排列方向的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)編碼計算模塊計算信道矩陣的公式是
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)編碼計算模塊還用于根據(jù)所述信道矩陣確定所述信道矩陣的信道關(guān)鍵向量，計算所述信道關(guān)鍵向量的正交向量，并根據(jù)所計算出的正交向量得到UE的預(yù)編碼矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)編碼計算模塊根據(jù)所述信道矩陣確定的信道關(guān)鍵向量
10.一種用戶下行預(yù)編碼生成系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 權(quán)利要求6-9任一項所述的預(yù)編碼生成裝置以及UE，其中，UE用于將其位置信息發(fā)送給所屬預(yù)編碼生成裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用戶下行預(yù)編碼生成方法、裝置及系統(tǒng)，涉及MIMO系統(tǒng)，所述方法包括基站BS獲取移動終端UE的位置信息；所述BS根據(jù)所述UE位置信息及基站自身位置信息以及BS的天線方向信息計算出所述UE的方位角；所述BS根據(jù)所述方位角計算出信道矩陣，并根據(jù)所述信道矩陣得到預(yù)編碼矩陣，然后利用所述預(yù)編碼矩陣進行多用戶多入多出MU-MIMO的下行多用戶發(fā)射；其中，所述方位角是在以BS天線軸向為Z軸的三維坐標系中所述UE到原點的直線在XY面的投影線與所述X軸之間的夾角，在所述三維坐標系中，與Z軸垂直的平面為XY面，其X軸位于BS天線排列方向的位置。本發(fā)明通過有限的反饋得到有效的信道信息從而得到精確的預(yù)編碼向量。
文檔編號H04L1/06GK103188032SQ20111045225
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者黎超, 段世平, 肖業(yè)平, 馬馨睿 申請人:北京為邦遠航無線技術(shù)有限公司