一種碼本存儲及使用該碼本的信息收發方法及裝置的製作方法
2023-06-11 15:04:11 1
專利名稱：一種碼本存儲及使用該碼本的信息收發方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術，特別涉及一種碼本存儲及使用該碼本的信息收發方法 及裝置。
背景技術：
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)系統使用多個發射、接收天 線，利用信號的空、時、頻域聯合處理獲得速率、分集與陣列增益。MIMO系統中，如果發射機 能夠以某種方式獲知信道信息，就可以根據信道特性對發送信號進行優化，以提高接收質 量並降低對接收機複雜度的要求。在實際系統中一般採用量化信道信息的反饋方式，以降 低反饋開銷與反饋時延。信道信息的量化可以針對信道矩陣及其統計量，也可以是接收機 推薦使用的預處理參數。信道信息經過量化之後，被映射到有限個元素構成的集合中，這一 集合稱為碼本。在基於碼本的閉環MIMO系統中，接收端接收發送端發來的信號並且利用 FFT (Fast Fourier Transform，快速傅立葉變換)將其轉化為頻域信號。這些信號又經過 MIMO檢測模塊來後被區分為區分若干層的信號。經過解層映射以後，信號進一步被解調、 解交織和解碼。接收到的導頻信號被輸入信道估計模塊器以實現信道估計。接收端利用估 計的信道信息從碼本中選擇碼字以優化性能。其優化準則可以是FER(Frame Error Rate, 誤中貞率)、BER(Bit Error Rate，誤比特率)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信幹噪比)、互信息、瞬時吞吐量、或其他合適的準則。接收端產生所選碼字的索引以 便用於後續的發送機發送。接收端產生CQI (Channel Quality hdicator，信道質量指示) 以告知發送機信道質量。接收端還用於確定Rank(秩)數和相應的數據層數，以用於後續 的數據傳輸。以上獲得的所有參數，碼字標號、CQI和Rank數都反饋給發送端。發送端將待 發送的多個數據流，應用選好的MCS^odulationCoding Scheme，調製編碼方案)進行相應 的數據流處理。根據碼字選擇信息，在碼本中選擇碼字。每個數據流將被映射到若干層以 實現所需要的傳輸速率。然後，基於所選擇的預編碼碼字，對層映射後的數據進行預編碼。 最後，每個預編碼後的數據流經過 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交頻分復用)調製，經過多根發射天線發射出去。在基於碼本的閉環MIMO系統中，碼本是影響系統性能的關鍵。在Rel-8 (Release 8，版本8)LTE(Long Term Evolution,長期演進)的傳輸模式4、5、6中，都採用了 PMI (Precode Matrix Index，預編碼矩陣索引)反饋機制，S卩UE (User Equipment，用戶設 備)根據公共導頻測量信道，並向基站eNB上報其推薦使用的碼字的標號信息。公共導頻端 口為4時，採用基於Householder變換(Householder Transformation，豪斯霍爾德變換) 的碼本，對於閉環空間復用模式即傳輸模式4的每種Rank，都存在著16個可選的預編碼矩 陣。Rel-SLTE 4天線碼本的主要特性包括1) Rank 1碼本在考慮非相關信道和相關 信道折中的條件下通過搜索獲得；幻其他Rank的碼本保持與Rankl碼本的嵌套關係；3)碼本元素均採用8PSK(Phase Shift Keying，相移鍵控)元素，以降低計算複雜度；4)具備恆 模和酉特性力)可以利用Householder變換的特性降低碼字選擇的複雜度。在採用MIMO技術的無線通信系統中，例如Rel-10 (Release 10，版本10) LTE-A (Long Term Evolution-Advanced，長期演進高級)系統中，可能會沿用PMI反饋的機 制，但是由於發射天線數的增加，例如可能為8根，Rank與發射天線埠數目的配置組合數 遠多於Rel-SLTE下的情況。一方面，針對很多Rank與發射天線埠數目配置組合的碼本 尚未定義。另一方面，相比Rel-SLTE系統，針對雙極化多天線系統設計碼本的必要性變得 更加突出，其原因在於，天線數目不斷增加，而基站尺寸是有限的，不可避免地需要縮小天 線間距或/和採用極化天線。基於以上考慮，針對雙極化多天線系統的線性碼本及其設計 方法是未來無線通信系統研究和標準化中必不可缺的技術點。此外，鑑於Rel-SLTE 4天線 碼本的良好性能和優越特性，在碼本設計過程中研究者都儘可能地考慮保留Rel-SLTE碼 本的特性。研究表明，Householder變換的方法不能直接應用於8天線碼本的設計。目前，包 含Rank3、Rank4碼本主要有以下幾種碼本1 利用復Hadamard變換構造出以47個8PSK元素為元素的8X8復矩陣，然 後通過非相關信道和相關信道折中優化的方法搜索得到各Rank碼本；
碼本2棚組-4的矩陣，通過公式
權利要求
1. 一種碼本存儲方法，其特徵在於，包括以下步驟 確定碼本，所述碼本結構為
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於， r為3時，Wn3的結構為=[a b b]；b b];r為4時，Wn4的結構為w 二 [a a其中，a和b表示2fNT/2Xl的向量，a和b正交。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，r分別為3、4時，
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，r分別為3、4時，
5. 一種使用如權利要求1至4任一所述碼本的信息發送方法，其特徵在於，包括以下步驟在預編碼多入多出MIMO系統發送信息前，接收包含碼字索引信息的信號，提取碼字索 引信息；基於提取的碼字索引信息，從所述碼本中選出相應的碼字； 基於選出的碼字直接作為預編碼矩陣或進行變換處理得到預編碼矩陣； 利用所得到的預編碼矩陣進行預編碼處理； 通過多天線發送預編碼處理後的信號。
6.一種使用如權利要求1至4任一所述碼本的信息接收方法，其特徵在於，包括以下步驟在預編碼MIMO系統接收信息時，接收發送端發送的信息； 基於接收信息估計信道信息； 基於信道信息，從所述碼本中選擇相應的碼字； 生成所選碼字的碼字索引信息； 發送包含碼字索引信息的信號。
7.—種碼本存儲設備，其特徵在於，包括 確定模塊，用於確定碼本，所述碼本結構為
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，確定模塊進一步用於在確定碼本時，確定 r為3時，Wn3的結構為
9.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，確定模塊進一步用於在確定碼本時，r分別 為3、4時，確定
10.如權利要求7所述的設備，其特徵在於，確定模塊進一步用於在確定碼本時，r分別 為3、4時，確定
11. 一種存儲介質，其特徵在於，在存儲介質上存儲有碼本，所述碼本結構為
12.如權利要求11所述的存儲介質，其特徵在於，所述碼本在 r為3時，Wn3的結構為
13.如權利要求11所述的存儲介質，其特徵在於，所述碼本在r分別為3、4時，
14.如權利要求11所述的存儲介質，其特徵在於，所述碼本在r分別為3、4時，
15.一種閉環多天線系統的發送裝置，其特徵在於，包括如權利要求7至10任一所述的 碼本存儲設備，和/或，如權利要求Ii至14任一所述的存儲介質，還包括接收模塊，用於在預編碼MIMO系統發送信息前，接收包含碼字索引信息的信號，提取 碼字索引信息；碼本存儲模塊，用於從碼本存儲設備和/或存儲介質中獲取碼本； 碼字編號確定模塊，用於基於提取的碼字索引信息，從所述碼本中選出相應的碼字；預編碼矩陣計算模塊，用於基於選出的碼字直接作為預編碼矩陣或進行變換處理得到 預編碼矩陣；預編碼模塊，用於利用所得到的預編碼矩陣進行預編碼處理； 發送模塊，用於通過多天線發送預編碼處理後的信號。
16. 一種閉環多天線系統的接收裝置，其特徵在於，包括如權利要求7至10任一所述的 碼本存儲設備，和/或，如權利要求11至14任一所述的存儲介質，還包括 接收模塊，用於在預編碼MIMO系統接收信息時，接收發送端發送的信息； 信道估計模塊，基於接收信息估計信道信息； 碼本存儲模塊，用於從碼本存儲設備和/或存儲介質中獲取碼本； 碼字選擇模塊，用於基於信道信息，從所述碼本中選擇相應的碼字； 碼字索引信息生成模塊，用於生成所選碼字的碼字索引信息； 發送模塊，用於發送包含碼字索引信息的信號。
全文摘要
本發明公開了一種碼本存儲及使用該碼本的信息收發方法及裝置，包括確定碼本，碼本結構為其中Φr表示2×r維的矩陣，Wnr表示NT/2×r維的矩陣，NT是發射天線數，n是碼字編號，r是Rank數，運算符о的為其中，A(，n)表示矩陣A的第n列，表示矩陣直積，如果A(，n)是一個M×1維的向量，則存儲碼本。本發明提供的碼本能夠匹配於雙極化天線的信道分布特性、最小化碼本量化帶來的性能損失，從而有效提高預編碼系統的性能。
文檔編號H04B7/10GK102082593SQ20101011091
公開日2011年6月1日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者張然然, 拉蓋施, 繆德山, 荊梅芳, 高秋彬 申請人:大唐移動通信設備有限公司