CN102624437B - Sdma系统中sm用户接收多用户mimo数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SDMA系统中SM用户接收多用户MIMO数据的方法，该方法包括：SM用户在向接入点发送其处于SM功率节省状态的SM功率控制帧的同时，将其在SM状态时开启的接收链路编号反馈给接入点，接入点依据用户启用的接收链路编号对应的信道信息设计多用户预编码矩阵，然后发送包含此用户数据的多用户MIMO数据，SM用户利用其开启的接收链路解调出其需要的数据。此种方法可以获得多用户MIMO增益，提升系统吞吐量，提升了SDMA系统的性能。

Description

SDMA系统中SM用户接收多用户MIMO数据的方法

技术领域

本发明涉及一种解决SM（节省模式，save mode）用户接收多用户MIMO（多入多出）数据的方法。

背景技术

在多天线广播信道中，利用空间资源可以同时向多个用户终端发送数据，这种技术称为多用户MIMO，即SDMA（多空多址接入，space divide multiple access），相对于传统的时分多址（TDMA）接入，其可以成倍地提高系统吞吐量。目前在SDMA中，分配空间资源常用的方法为采用多用户预编码技术，比如破零（ZF）多用户预编码技术、最小均方误差（MMSE）多用户预编码技术或基于广义特征值的多用户预编码技术以及迭代的预编码技术等，这些技术可以在分配空间资源时获得较优的性能。但是，这些技术需要多用户MIMO接入系统中的接入点（AP）精确已知所有用户的信道状态信息（CSI）。通常的获取用户信道信息的方法是在做多用户预编码之前通过向发送信道探测帧，用户向接入点反馈各自的信道信息。

SM用户虽然配置有多条接收链路，但是若用户处于SM功率节省状态时，用户在大部分的时间内只需接收控制帧或管理帧这种单流数据，为了节省功率消耗，用户在此期间关闭其它接收链路，只开启一条接收链路。SM用户又分为静态模式SM用户和动态模式SM用户。当具备SM功率节省的用户处于静态SM模式时，此用户在此期间只打开其中一条接收链路，直至改变其SM工作模式。当具备SM功率节省的用户处于动态SM模式时，通常情况下也只开启一条接收链路，若此站点接收到一个帧的目的地址与此用户地址相同后，动态SM模式的站点会自动开启所有接收链路，对随后的多流数据进行接收。

处于SM功率节省的用户（静态或动态）只开启多条接收链路的其中一条，这样即使AP已获得用户所有的接收链路的信道信息，由于AP无法得知用户处于SM功率节省状态时开启的是哪一条接收链路，因此AP就不能确定用户的精确的信道信息。没有精确的信道信息，AP就无法为此用户设计多用户预编码，即不能在为其他用户传输数据的同时向此用户发送数据，无法满足此SM用户的业务需求。目前的解决方案是，在传输多用户MIMO的数据时不包含处于SM状态的用户，然后利用单独的时间为此用户发送数据。AP无法为处于SM状态的用户发送多用户数据，而需要额外的时间单独为其发送数据，这样的做法不能利用多用户MIMO技术带来的增益，降低了传输效率，不利于提升系统的吞吐量。

另外，处于动态SM功率节省的用户在通常情况下只开启一条接收链路，由于一条接收链路最多只能接收一个数据流，因此，即使AP能够为其发送多用户数据时，用户最多也只能接收一个数据流，当数据量较大时，不能满足用户的业务需求。

发明内容

本发明提供一种SDMA系统中SM用户接收多用户MIMO数据的方法，该方法能够提高SDMA系统的多用户MIMO性能。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种SDMA系统中SM用户接收多用户MIMO数据的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

SM用户在向接入点发送其具备SM功率节省信息的同时，将其在SM状态时开启的接收链路编号反馈给接入点；

接入点依据SM用户启用的接收链路编号对应的信道信息设计多用户预编码矩阵，然后发送包含此SM用户数据的多用户MIMO数据，SM用户利用其开启的接收链路解调出其需要的数据。

SDMA系统的接入点根据SM用户终端反馈的开启链路编号，可以得到此用户的单条接收链路的准确信道信息，AP可以利用此信道信息为处于SM功率节省的用户设计多用户预编码矩阵，从而能够为其他用户发送多用户MIMO数据时包含此用户的数据。此种方法可以获得多用户MIMO增益，提升系统吞吐量。

当处于SM状态的用户数据业务较多时，AP在传输多用户数据之前为处于SM状态的用户发送RTS帧，令其打开多条接收链路。这种方法可以让此用户接收到的数据流数目大于等于2条。因此，本发明的方法可以解决动态SM功率节省用户成功接收多用户MIMO数据，提升了SDMA系统的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的SDMA系统模型示意图；

图2为现有SM功率控制帧的帧结构。

图3为本发明实施例提供的SM用户发送包含开启链路标号的SM功率控制帧的帧结构。

图4为本发明实施例提供的SM用户反馈接收链路的编号与信道矩阵对应关系图。

图5为本发明实施例提供的接入点在为SM用户发送数据流超过1条的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细的说明。

为了使SM用户能够获得接收多用户MIMO数据的增益，本发明方法中SM用户向AP发送的SM功率控制帧中增加其开启接收链路对应的编号信息（如图3所示，在图2所示现有SM功率控制帧的帧结构的基础上增加了激活链路号字段），接入点根据此编号在此用户的全部信道信息中获得准确的已开启接收链路对应的信道。AP利用此信道信息和其它用户的信道信息设计多用户预编码矩阵，然后发送包含SM用户数据的多用户MIMO数据，SM用户利用其开启的接收链路解调出其需要的数据。

对于在多用户MIMO传输中的动态模式SM用户的数据流较多时，AP在传输多用户MIMO数据之前向动态模式SM用户发送RTS（发送请求，request to send），动态模式SM用户打开所有接收链路，AP在随后的多用户MIMO数据传输中可以为此用户发送的空间流数目超过1个。

以下举一个具体实施例说明本发明提供的方法。

假设SDMA系统为一个多用户多天线通信系统，AP和用户分别配置有N根和M根天线，如图1。AP已知所有四个用户反馈的信道信息（这里的四个用户是指用来做多用户发送的用户），利用这些信道信息设计多用户预编码，为每个用户分配合适的空间资源，AP可以为这用户传输多用户MIMO数据，每个用户接收到各自的数据。

若四个用户中存在SM用户，SM用户在向AP发送的SM功率控制帧中，将开启的接收链路的编号信息（图3中激活链路号字段的内容）反馈给AP，AP根据此编号从此SM用户所有信道信息中找出当前开启的接收链路对应的信道信息（图4中用户信道信息矩阵H中与激活链路号字段对应的行号所对应的一行元素的内容）。AP利用此信道信息和其它非SM用户的信道信息设计预编码矩阵，向所有用户发送多用户MIMO数据。

若四个用户中存在动态模式SM用户，如图5。AP在发送多用户数据之前向动态SM用户发送RTS，动态SM用户接收到RTS后，开启所有的接收链路，即可以接收超过1条的数据流。

Claims (4)

1.一种SDMA系统中节省模式用户接收多用户MIMO数据的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

节省模式用户在向接入点发送其具备节省模式功率节省信息的同时，将其在节省模式状态时开启的接收链路编号反馈给接入点；

接入点依据节省模式用户启用的接收链路编号对应的信道信息设计多用户预编码矩阵，然后发送包含此节省模式用户数据的多用户MIMO数据，节省模式用户利用其开启的接收链路解调出其需要的数据。

2.如权利要求1所述的SDMA系统中节省模式用户接收多用户MIMO数据的方法，其特征在于，所述的接收链路编号对应着节省模式用户启用的唯一一条接收链路，也对应于用户信道信息矩阵其中的一行元素。

3.如权利要求1所述的SDMA系统中节省模式用户接收多用户MIMO数据的方法，其特征在于节省模式用户将接收链路编号反馈给接入点的方法是在节省模式功率控制帧中增加接收链路编号信息。

4.如权利要求1所述的SDMA系统中节省模式用户接收多用户MIMO数据的方法，其特征在于当动态模式节省模式用户接收的多用户MIMO数据流超过1条时，接入点在发送多用户MIMO数据前，通过发送RTS帧通知此动态模式节省模式用户，用户收到RTS帧后打开所有的接收链路接收数据。

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