多用户多天线系统反馈码字空间距离阈值的有限反馈方法

摘要

本发明公开了一种多用户多天线系统反馈码字空间距离阈值的有限反馈方法，特征是每个用户向基站反馈码字空间距离阈值以限定与其已选定的预编码矩阵索引指示的码字距离比较大的码字集合，同时反馈相应的多用户信道质量指示，基站根据每个用户汇报的码字空间距离阈值以及预编码矩阵索引按照比例公平原则对用户进行配对传输。反馈码字空间距离阈值充分利用多用户分集调度增益，以较少的额外反馈开销很大程度提高了系统平均吞吐率，复杂度只有很少的增加，在实际系统中较容易实现。

主权项

1.一种多用户多天线系统反馈码字空间距离阈值的有限反馈方法，包括：首先用户在基站和用户之间预定的预编码矩阵码本W中，利用预测的信道状态信息H，根据预编码矩阵索引公式计算与信道状态信息H最匹配的码字对应的预编码矩阵索引PMI_k；上述预编码矩阵索引公式中，W(PMI_i)表示码本中索引为PMI_j，i＝1，2，...，N所指示的码字，N为预编码矩阵码本大小，P为基站的发射功率；基站则采用此预编码矩阵索引PMI_k指示的码字进行预编码处理；用户根据信道质量指示公式CQI＝P(HW(PMI_k))^H×HW(PMI_k)计算单用户传输模式的信道质量指示；用户将选定的预编码矩阵索引PMI_k以及相应的信道质量指示反馈给基站；其特征在于：每个用户反馈码字空间距离阈值，将预编码矩阵码本W中的其他码字按照与已经选定预编码矩阵索引PMI_k指示的码字之间的空间距离从小到大排列为：w_π(1)，w_π(2)，...，w_π(N-1），其中，预编码矩阵码本大小N中第j个码字的索引π(j)，j＝1，2，...，N-1，其相应的码字空间距离CSD排成序列CSD_π(1)≤CSD_π(2)≤...≤CSD_π(N-1)；用户根据信号干扰噪声比公式计算与反馈预编码矩阵索引为π(j)的用户配对后的多用户信号干扰噪声比SINR_j，形成与按照码字空间距离排列序列对应的信号干扰噪声比序列：SINR_π(1)，SINR_π(2)，...，SINR_π(N-1)，其中最大的值SINR_max＝max{SINR_j，1≤j≤N-1}，根据上述信号干扰噪声比序列中前i项的信号干扰噪声比SINR_π(1)，SINR_π(2)，...，SINR_π(i)均不小于最大信号干扰噪声比SINR_max与可调节的功率因子power_scaling_factor的乘积SINR_max^*power_scaling_factor确定最大的序列号i，其中0≤power_scaling_factor≤1，用户向基站反馈码字空间距离阈值，该码字空间距离阈值等于序列号i对应的码字空间距离CSD_π(i)；用户向基站反馈多用户传输模式的信道质量指示，反馈的多用户信道质量指示MU_CQI为信号干扰噪声比序列中前i项SINR_π(1)，SINR_π(2)，...，SINR_π(i)的均值；基站对每个用户计算其他用户的预编码矩阵索引指示的码字与该用户的预编码矩阵索引指示的码字之间的空间距离，其中与码字空间距离小于该用户反馈的码字空间距离阈值相对应的用户落入与该用户配对的集合中；基站分 别将每个用户与落入该用户配对集合中的用户进行配对，所有可配对的用户对集合记作A，则(i，j)∈A表示用户i和用户j配对；根据每个用户反馈的多用户信道质量指示，对用户对集合中的每组用户配对(i，j)∈A计算在多用户传输模式下的瞬时信道容量其中MU_CQI_i和MU_CQI_j分别表示用户i和用户j的多用户信道质量指示，P是基站发射功率；按照比例公平调度PF准则将用户配对平均传输速率对瞬时速率的进行归一化选择最佳用户配对，即选择用户配对传输，其中R_(i，j)表示用户i和用户j的平均传输速率之和；如果按照反馈的码字空间距离阈值没有用户能进行配对，则按照预编码矩阵索引正交性最好的原则进行用户配对传输。