一种简化的多用户多输入多输出配对方法与流程

本发明涉及LTE及LTE-A无线通信系统中多输入多输出发射技术，尤其涉及一种简化的多用户多输入多输出配对方法。

背景技术：
在LTE系统中，单用户MIMO的引入使系统频谱效率得到了提高，3GPPLTER10协议中制定了下行最大8个端口，上行最大4个端口的单用户MIMO模式。由于MIMO的增益与输入、输出天线的个数密切相关，基站侧实现多天线接收和发射相对容易，而终端侧多天线接收和发射都较难支持。上行和下行多用户MIMO可以解决终端天线数少而无法支持多端口的问题。多用户MIMO将相互干扰较小、小区整体频谱效率有提升的多个用户分配在相同的时频资源发射，达到多用户复用的目的，因此MU-MIMO的配对是MU-MIMO性能的关键。上海第二工业大学杭娟等发明的基于码本的多用户MIMO通信系统的用户选择方法，申请号：200910195888.8介绍了基于UE上报PMI和CQI的简化多用户配对选择的方法。对于TDDLTE，R8/R9协议支持用户SRS信号两天线轮流发射，R10协议支持SRS信号多端口多天线发射。根据上述协议规定，并且根据TDD系统上下行无线信道互易特性，可以根据上行信道进行上行或下行多用户MIMO配对依据。基站天线形式和无线多径衰落环境也决定了无线信道空间特性，8单元直线阵列具有线性空间特性，而8单元双极化天线相同极化内部具有线性空间特性，极化之间没有直接关系。对于阵列天线，在单径环境，具有线性空间特性，而在多径衰落信道，空间特性也呈现非线性特性。目前的配对方法无法减小通常PMI反馈方式精度低的问题，同时用户间空间相关系数计算的复杂度较高。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种减小通常PMI反馈方式精度低的问题，同时用户间空间相关系数计算的复杂度较低的一种简化的多用户多输入多输出配对方法。本发明通过以下步骤实现：1、基站侧建立空间特性矢量表，给表中的每个空间矢量编号；对空间矢量表中的空间矢量两两进行相关系数计算，获得空间矢量之间的相关系数矩阵。2、获得的第n个用户上行第k个发射天线到基站所有m个接收天线的信道估计结果与步骤一中的空间特性矢量表进行匹配，获得第n个用户的第k个天线上行信道估计最优匹配空间矢量，记录该空间矢量在空间矢量表中的编号uk。3、根据基站接收到的第n个用户的M×K维信道估计矩阵，提取第n个用户信道矩阵的空间特征矢量，映射到K个空间特征矢量，并记录这K个空间特征矢量在空间特征矢量表中的编号[v1,v2,...,vK]。4、调度器在N个用户中根据空间特征矢量编号查找用户间空间相关系数矩阵，从中查找空间特征比较正交的用户进行配对，该配对结果应用于下行MU-MIMO发射中。5、调度器在N个用户中根据信道估计空间矢量编号查找用户间空间相关系数矩阵，从中查找空间特征比较正交的用户进行配对，该配对结果应用于上行MU-MIMO发射。本发明可以减小通常PMI反馈方式精度低的问题，同时通过查表的方式，可以减少用户间空间相关系数计算的复杂度。附图说明图1是本发明使用的8单元双极化阵列天线示意图。图2是本发明配对方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但发明不限于这些实施例。实施例1图1是本发明使用的8单元双极化阵列天线示意图。具体的，TDD-LTE基站侧为8单元双极化天线，UE侧上行支持SRS两天线轮发，根据图2进行配对方法的步骤如下：1、建立元素维度为1×8的空间特性矢量表，表中的每个空间矢量对应一个编号i，其中对空间矢量表中的任意编号为p和q的空间矢量进行相关系数计算，计算式为获得空间矢量之间的相关系数矩阵。2、获得的第n个用户上行第k个发射天线到基站所有8个接收天线的信道估计结果与步骤一中的空间特性矢量表进行匹配运算，计算式如下：得到最大值对应的空间特性矢量编号其中，k=1,2。3、接收到的第n个用户的2×8维信道估计矩阵，提取第n个用户信道估计矩阵的2个空间特征并与空间特性矢量进行匹配运算：得到最大值对应的空间特性矢量编号其中，k=1,2。4、调度器在N个用户中进行两两用户相关系数表，设其中两个用户为n1，n2，其空间特征矢量编号查找对应的用户间空间相关系数值，作为N个用户中配对的依据。从中查找空间特征比较正交的用户进行配对，该配对结果应用于下行MU-MIMO发射中。5、调度器在N个用户中进行两两用户相关系数表，设其中两个用户为n1，n2，其信道估计特征矢量编号查找对应的用户间信道估计空间相关系数值，作为N个用户中配对的依据。从中查找空间特征比较正交的用户进行配对，该配对结果应用于上行MU-MIMO发射中（步骤4）。