一種多輸入多輸出系統中的信號發送方法及碼本反饋方法
2023-06-03 20:28:41 1
專利名稱：一種多輸入多輸出系統中的信號發送方法及碼本反饋方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種多輸入多輸出系統中的信號發 送方法及碼本反饋方法。
背景技術：
在信道帶寬受限的情況下，通過採用MIMO (多輸入多輸出)技術可以 大大提高系統的系統容量，預編碼(precoding )技術是發送方通過接收方反
饋的信道信息，對發送的信號用預編碼矩陣進行處理，使各個數據流在空間 信道傳輸過程中等效為相互獨立的信道進行傳輸。但是如果反饋真實的信道
特性，需要的系統開銷是十分龐大的，因此，在當前的設計中，通常都是通 過碼本反饋的方式進行信道反饋。在當前的碼本反饋方式中，都是根據當前 的信道特性尋找一種最相近的碼本，並將碼本對應的序號(也稱為索引)反 饋給發送方。
在LTE ( Long Term Evaluation, 3GPP的長期演進組織)中，已經確定 在兩根天線時，釆用3bit進行碼本反饋，共8個碼本，在4天線情況下，採 用4個bit進行反饋，共16個碼本。很顯然，碼本的反饋開銷是直接和碼本 數量一一對應的。如果為了更為精確的反饋信道的特性，需要設計更多的碼 本，那麼反饋開銷將會隨著碼本數量遞增。而如果為了減少碼本開銷，就需 要設計較少的碼本或降低反饋頻度，那麼碼本精度或信道反饋精度就會相應 降低。
發明內容
針對以上不足，本發明要解決的技術問題是提供一種多輸入多輸出系統 中的信號發送方法及碼本反饋方法，可以使用較少的碼本反饋開銷獲得較高 的碼本精度和信道反饋精度。
為了解決上述技術問題，本發明提供了 一種多輸入多輸出系統中的信號 發送方法，其特徵在於，包括
A、 接收方接收發送方所發送的信號後，將當前碼本序號與前次碼本序 號間的差值反饋給發送方；
B、 發送方根據前次碼本序號與所述差值得到當前碼本序號，並按照所 述當前碼本序號對應的碼本對信號加權後將其發送給接收方。
進一步的，所述步驟A具體包括
Al、接收方接收發送方所發送的信號後進行信道估計，根據當前信道 估計結果計算與其匹配的當前碼本，該當前碼本的序號即當前碼本序號；
A2、接收方計算當前碼本序號與前次碼本序號的差值；當第一次反饋 時，所述前次碼本序號為0;其它時候，前次碼本序號為上一次發送方所採 用的碼本的序號；
A3、接收方將所述差值反饋給發送方。
進一步的，所述步驟A2中差值的計算方法為下列方式之一
31、 用所述當前碼本序號減去前次碼本序號；
32、 用所述前次碼本序號減去當前碼本序號；
相應的，所述步驟B中，所述當前碼本序號等於前次碼本序號加上所述 差值，或者等於前次碼本序號減去所述差值。
進一步的，所述步驟A3中，當所述差值的絕對值大於用於反饋碼本序 號差值的信號所能表示的最大數值時，則反饋最大差值，所述最大差值的絕 對值等於所述最大數值，其正負與實際的差值相同；其它時候反饋實際的差值。
進一步的，步驟A前還包括接收方接入後，收發雙方將碼本序號都 初始化為0;發送方按照碼本序號為0的碼本進行第一次信號發送。
進一步的，步驟B後前還包括返回步驟A。
本發明還提供了一種多輸入多輸出系統中的碼本反饋方法，包括接收
方接收發送方所發送的信號後，根據當前信道估計結果計算與其匹配的當前
碼本，並將碼本信息反饋給發送方；其特徵在於所述碼本信息為當前碼本
序號與前次碼本序號的差值。
進一步的，所述的碼本反饋方法具體包括
a、 接收方接收發送方所發送的信號後進行信道估計，根據當前信道估 計結果計算與其匹配的當前碼本；
b、 接收方計算當前碼本對應的序號與前次碼本序號的差值；當第一次 反饋時，所述前次碼本序號為0;其它時候，前次碼本序號為上一次發送方 所採用的碼本的序號；
c、 接收方將所述差值反饋給發送方。
進一步的，所述步驟b中差值的計算方法為下列方式之一
91、 用所述當前碼本序號減去前次碼本序號；
92、 用所述前次碼本序號減去當前碼本序號。
進一步的，所述步驟c中，當所述差值的絕對值大於反饋碼本序號差值 的信號所能表示的最大數值時，則反饋最大差值，所述最大差值的絕對值等 於所述最大數值，其正負與實際的差值相同；其它時候反饋實際的差值。
本發明的技術方案與傳統的方法相比，在相同碼本設計精度的情況下， 可以大大減少系統的反饋開銷；或者在系統的反饋開銷相同的情況下，可以 設計較多的碼本，從而大大增加信道反饋精度。
圖1為本發明多輸入多輸出系統中的信號發送方法的具體實施流程圖； 圖2為本發明多輸入多輸出系統中的信號發送方法的具體實施原理圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行更詳細的說明。 本發明的核心思想是接收方每次不是直接反饋當前的碼本序號給發送
方，而是反饋當前碼本序號與前次碼本序號的差值來通知發送方當前信道的 碼本。由於信道的變化過程是連續的，當碼本的序號是根據信道的連續變化 特性設定的時一一即按照信道的變化順序對碼本進行排序，那麼相鄰時隙的 碼本序號的變化過程也會是一個連續的過程，不會發生突變。通過這樣的差
分反饋，只要用於反饋碼本序號差值的bit數所能表示的值大於信道的最大 步進情況，則發送方最終將跟蹤上接收方實際的碼本值，從而獲得更精確的
碼本信息；並且可以在保證信道反饋精度的情況下，大大減少系統反饋開銷。 本發明的多輸入多輸出系統中的信號發送方法如圖l所示，包括
51、 首先，當接收方——如UE(用戶設備)接入後——即與發送方建 立通信鏈路後，收發雙方將碼本序號(也可稱為碼本索引)Index都初始化 為O,例如當反饋碼本序號差值的信號有6位時，將Index初始化為000000。
此時，發送方按照碼本序號為0的碼本進行第一次信號發送。
52、 接收方收到信號後進行信道估計；然後根據當前信道估計結果反饋 碼本信息給發送方一一如節點B(NodeB),在本發明中反饋的是碼本序號 的差值；本步驟即本發明的多輸入多輸出系統中的碼本反饋方法，具體包括
521、 接收方收到信號後進行信道估計，然後根據當前信道估計結果計 算與其匹配的當前碼本，計算方法與現有技術一致；該當前碼本對應的碼本 序號即當前碼本序號。
522、 接收方計算當前碼本序號與前次碼本序號的差值。 所述差值用下面兩種方式之一得到
方式一、用所述當前碼本序號減去前次碼本序號得到； 方式二、用所述前次碼本序號減去當前碼本序號得到。
該差值可能為正，也可能為負，因此可以在用於反^t碼本序號差值的信 號中規定某一位(bit)作為符號位，專門用於表示所述差值的正負。
當第一次進行反饋時，所述前次碼本序號為0;其它時候，前次碼本序 號為上一次一一比如前一時隙——發送方所採用的碼本的序號。
523、 接收方將所述差值反饋給發送方。當所述差值的絕對值大於用於反饋碼本序號差值的信號所能表示的最 大數值時，則反饋最大差值，所述最大差值的絕對值等於所述最大數值，其 正負與實際的差值相同；其它時候反饋實際的差值。例如反饋碼本序號差值 的信號的bit數為5個，除一位用於表示差值的正負外，其餘4位用於表示
數值，也就是說反饋碼本序號差值的信號所能表示的最大數值為16;當碼 本序號差值的絕對值大於16時，則反饋llll，所述符號位仍表示實際差值 的正負；假設反饋信號中第一位為符號位，0為負，1為正，則當碼本序號 差值為-32時，反饋的是01111;當碼本序號差值為15時，則反饋11110。
S3、發送方收到接收方所反饋的碼本序號的差值後，確定當前碼本並進 行發送，在本發明中，本步驟具體包括
531、 發送方根據前次碼本序號與所述差值得到當前碼本序號，從而得 到當前碼本。
與步驟S22相對應，所述當前碼本序號的計算方法有兩種方式
方式一、當接收方是用當前碼本序號減去前次碼本序號得到所述差值 時，當前碼本序號等於前次碼本序號加上所述差值；
方式二、當接收方是用前次碼本序號減去當前碼本序號得到所述差值 時，當前碼本序號等於碼本序號減去所述差值。
532、 發送方按照步驟S31所得到的當前碼本按現有技術對信號加權後 分往不同的天線發送給接收方；返回步驟S2。
重複上述步驟S2、 S3進行信號發送，直到通信結束。
從上文可以看出，本發明的技術方案在相同碼本設計精度的情況下，可 以大大減少系統的反饋開銷。例如設計的碼本個數為64，則按照傳統的 反饋方式，需要6個bit的反饋開銷。々i設我們每次反饋的值為上一時刻碼 本序號與當前碼本序號的差值，且兩次反饋時的碼本序號之間的最大差值不
會大於8,則僅僅需要4個bit (當沒有符號時僅需要3個bit)即足夠進行 反饋。從另個角度說，在系統的反饋開銷相同的情況下，可以設計較多的碼 本，從而大大增加信道反饋精度。
下面用一個應用實例進一步加以說明。
本應用實例中碼本個數為64,用於反饋碼本序號差值的信號有5bit,其 中第一個bit用於表示差值的正負，即所能反饋的最大數值為16。
本應用實例的實現原理如圖2所示，當接收方接入後，根據發送方第一 次發送的信號對當前信道進行估計，找到匹配的碼本，得到當前碼本序號為 32,由於是第一次反饋，因此前次碼本序號為0;用當前碼本序號減去前次 碼本序號得到差值為32,大於所能反饋的最大數值，因此反饋給發送方的 碼本序號差值為16。
發送方收到所述差值後，用其加上前次碼本序號0，得到當前碼本序號 為16，按照對應碼本對信號Sk加權後得到Xk,然後將Xk發送給接收方。
接收方繼續進行信道估計，由於信道變化是連續的，因此當前碼本序號 與之前接收方根據信道估計出的相差不大，假設為3,即當前碼本序號為35; 但是，所述前次碼本序號為前一時隙發送方發送所採用的碼本對應的序號 16，因此差值為19，大於所能反饋的最大數值，因此這次仍反饋給發送方 的碼本序號差值為16。
這次發送方收到所述差值後，用其加上前次碼本序號16，得到當前碼 本序號為32，按照對應碼本對信號加權後發送。
接收方繼續進行信道估計，假設當前碼本序號為37，差值為7，本次反 饋實際差值給發送方。
發送方收到所迷差值後，用其加上前次碼本序號32，得到當前碼本序 號為39，按照對應碼本對信號加權後發送。
此時，發送方和接收方所用的碼本一致。從該應用實例可以看出，只要 反饋開銷所用的bit數所能表示的值大於信道的最大步進情況，則發送方最 終將跟蹤上接收方實際的碼本序號，從而獲得更精確的碼本信息。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的 形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種多輸入多輸出系統中的信號發送方法，其特徵在於，包括A、接收方接收發送方所發送的信號後，將當前碼本序號與前次碼本序號間的差值反饋給發送方；B、發送方根據前次碼本序號與所述差值得到當前碼本序號，並按照所述當前碼本序號對應的碼本對信號加權後將其發送給接收方。
2、 如權利要求1所述的信號發送方法，其特徵在於，所述步驟A具體 包括Al、接收方接收發送方所發送的信號後進行信道估計，根據當前信道 估計結果計算與其匹配的當前碼本，該當前碼本的序號即當前碼本序號；A2、接收方計算當前碼本序號與前次碼本序號的差值；當第一次反饋 時，所述前次碼本序號為0;其它時候，前次碼本序號為上一次發送方所採 用的碼本的序號；A3、接收方將所述差值反饋給發送方。
3、 如權利要求2所述的信號發送方法，其特徵在於，所述步驟A2中 差值的計算方法為下列方式之一31、 用所述當前碼本序號減去前次碼本序號；32、 用所述前次碼本序號減去當前碼本序號；相應的，所述步驟B中，所述當前碼本序號等於前次碼本序號加上所述 差值，或者等於前次碼本序號減去所述差值。
4、 如權利要求2所述的信號發送方法，其特徵在於，所述步驟A3中， 當所述差值的絕對值大於用於反饋碼本序號差值的信號所能表示的最大數 值時，則反饋最大差值，所述最大差值的絕對值等於所述最大數值，其正負 與實際的差值相同；其它時候反饋實際的差值。
5、 如權利要求1所述的信號發送方法，其特徵在於，步驟A前還包括 接收方接入後，收發雙方將碼本序號都初始化為0;發送方按照碼本序號為 0的碼本進行第一次信號發送。
6、 如權利要求1所述的信號發送方法，其特徵在於，步驟B後前還包 括返回步驟A。
7、 一種多輸入多輸出系統中的碼本反饋方法，包括接收方接收發送 方所發送的信號後，根據當前信道估計結果計算與其匹配的當前碼本，並將 碼本信息反饋給發送方；其特徵在於所述碼本信息為當前碼本序號與前次 碼本序號的差值。
8、 如權利要求7所述的碼本反饋方法，其特徵在於，具體包括a、 接收方接收發送方所發送的信號後進行信道估計，根據當前信道估 計結果計算與其匹配的當前碼本；b、 接收方計算當前碼本對應的序號與前次碼本序號的差值；當第一次 反饋時，所述前次碼本序號為0;其它時候，前次碼本序號為上一次發送方 所採用的碼本的序號；c、 接收方將所述差值反饋給發送方。
9、 如權利要求8所述的碼本反饋方法，其特徵在於，所述步驟b中差 值的計算方法為下列方式之一91、 用所述當前碼本序號減去前次碼本序號；92、 用所述前次碼本序號減去當前碼本序號。
10、 如權利要求8所述的碼本反饋方法，其特徵在於，所述步驟c中， 當所述差值的絕對值大於反饋碼本序號差值的信號所能表示的最大數值時， 則反饋最大差值，所述最大差值的絕對值等於所述最大數值，其正負與實際 的差值相同；其它時候反饋實際的差值。
全文摘要
本發明還提供了一種多輸入多輸出系統中的信號發送方法及碼本反饋方法；碼本反饋方法包括接收方接收發送方所發送的信號後，根據當前信道估計結果計算與其匹配的當前碼本，並將碼本信息反饋給發送方；所述碼本信息為當前碼本序號與前次碼本序號的差值。信號發送方法包括接收方接收發送方所發送的信號後，將當前碼本序號與前次碼本序號間的差值反饋給發送方；發送方根據前次碼本序號與所述差值得到當前碼本序號，並按照所述當前碼本序號對應的碼本對信號加權後將其發送給接收方。本發明的技術方案在相同碼本設計精度的情況下，可以大大減少系統的反饋開銷；或者在系統的反饋開銷相同的情況下，可以設計較多的碼本，從而大大增加信道反饋精度。
文檔編號H04B7/08GK101374003SQ200710147520
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月23日 優先權日2007年8月23日
發明者孫雲鋒, 段亞軍, 王衍文, 瓊 趙 申請人:中興通訊股份有限公司