用於開環sumimo的cdd預編碼的製作方法

2023-05-06 10:43:21 4

專利名稱：：用於開環sumimo的cdd預編碼的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於在通信系統中傳輸數據的方法和電路，更具體地，涉及選擇用於開環結構的預編碼矩陣的更可靠和高效的方法和電路。
背景技術：
：正交頻分復用(OFDM)是一種用於在頻率中對數據進行復用的流行的無線通信技術。OFDM系統中的總帶寬被分為稱作子載波的窄帶頻率單元。在頻率選擇性多用戶調度中，對潛在經歷增強衰落失真(upfadedistortion)的子載波的連續集合進行分配以發送至用戶。然而，在頻率分集發送中，優選地將所分配的子載波均勻分布在整個頻譜上。在採用基於OFDM的接入的無線移動系統中，除了時域調度之外，可以通過使用頻率選擇性多用戶調度來提高整體系統性能和效率。在時變頻率選擇性移動無線信道中，還可以通過在子載波上對信息進行擴頻和/或編碼來提高信道的可靠性。在無線通信系統中，將通常稱作多輸入多輸出(MIMO)系統的多天線通信系統與OFDM技術廣泛結合使用，以提高系統性能。MIMO方案使用多根發射天線和多根接收天線來提高無線通信信道的容量和可靠性。一種流行的MIMO方案是MIMO預編碼。使用預編碼，對要發送的數據流進行預編碼，即在傳送至發射機中的多根發射天線之前由預編碼矩陣對要發送的數據流進行預乘法處理。在預編碼的MIMO系統中，在接收機處執行逆運算以恢復發送的符號。接收的符號與逆預編碼矩陣相乘。—近來對預編碼方案的努力應用於發送分集和MIMO空間復用。基9預編碼器(如循環延遲分集(CDD))來構建複合預編碼器。應當注意，本發明的原理也適用於非酉預編碼或者除了傅立葉矩陣預編碼器之外的其他酉預編碼器的情況。引入矩陣D作為CDD預編碼矩陣的符號，引入矩陣P作為離散傅立葉變換(DFT)矩陣的符號，則組合的矩陣ODP變為交替子載波上的列置換。在以下第3代合作夥伴計劃(3GPPTM)文檔中，己經做出努力以改進具有開環結構和閉環結構的預編碼方法.3GPPRANIcontributionRl陽072461，"HighdelayCDDinRankAdaptedSpatialMultiplexingModeforLTEDL"，May2007，Kobe,Jap叫.3GPPRANIcontributionRl-072019,"CDDprecodingfor4Txantennas",May2007，Kobe,Japan;.3GPPRANIcontributionRl-072633，"UpdatedTS36.211vl.1.0",May2007,Kobe,Japan;.3GPP36211-110:"3GPPTS36.211vl.1.03rdGenerationPartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork;PhysicalChannelsandModulationRelease8",March2007.在備選的預編碼CDD結構中，如果預編碼矩陣指示(PMI)的反饋可用，則將大延遲CDD結合預編碼矩陣來應用。對於具有PMI反饋的大延遲CDD，應當從單用戶MIMO(SU-MIMO)碼本或其子集中選擇碼本。對於大延遲CDD，應當根據下列等式來進行用於空間復用的預編碼數學圖1y,W柳D,傲(1)其中預編碼矩陣W(k)是從大小為TWXp的碼本中選擇的依賴於信道的預設預編碼(子)矩陣。注意，k是子載波索引，Nt是發射機中天線埠的數量並且p是發送秩。矩陣P和D的的大小為pXp，而W(A)的大小為MXp。Q的選擇可以具有幾種不同形式。Q=I，其中I是pXp單位矩陣(在該情況中可以移除Q);或者則Q是P的逆。在用於獲得W(k)的現代方法中，假定根據PMI來選擇W(k)的選擇，PMI從上行鏈路反饋獲得。一旦獲得了針對子帶的PMI，則對整個該子帶應用W(k)的相同選擇。這就是說，在相同子帶內W(k)保持相同。然而，在高速場景中，PMI反饋不可靠並且不能使用反饋中的PMI。可以將高速系統定義為開環系統。因此不清楚應當如何在開環系統中選擇預編碼器W(k)。此外，現有技術方法無法解決在少於滿秩時不存在可用PMI的情況。
發明內容因此，本發明的目的是提供一種用於高速開環預編碼的改進方法和改進電路。另一個目的是提供針對各種天線相關配置來選擇用於高速開環預編碼CDD的W(k)的可靠電路和更可靠的方法。在本發明的一個實施例中，針對每個給定用戶設備(UE)，根據上行鏈路中不具有預編碼矩陣索引(PMI)的反饋，來選擇預編碼矩陣W(k)，並且這種不具有預編碼矩陣索引(PMI)的反饋與動態PMI不同。在調度的子帶上將相同的W(k)應用於給定UE。本方法在Node-B天線高度相關的配置中特別有用。"Node-B"天線包含用於在射頻直接與行動裝置進行通信的發射機和接收機。基於SU-MIMO碼本的W(k)的選擇在本發明的另一個實施例中，對於可以是l、2、3或4的給定發送秩p，將SU-MIMO碼本表示為Q/(^。針對秩p的碼本的大小表示為A/p。碼字Q(^表示在以下碼本中formulaseeoriginaldocumentpage11注意到c,勿是MXp矩陣。此外，一種選擇針對秩p的預編碼矩陣W(k)的方法是隨著k的增加對碼本Q/(^進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩個選項。在第一個選項中，預編碼矩陣W(k)改變相對於子帶內的每p個子載波而改變。在第二個選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每個子載波而改變。在本發明的另一個實施例中，對於每一個碼本Q;O人定義子集使得C",5CP)=O)，…，c，々(/)}同時Jp是子集的大小(Jp小於或者等於Np)。此外，一種選擇針對W(k)的預編碼矩陣的方法是挑選針對給定秩p的子集Cu,s(p)，然後隨著k的增加對該子集進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩個選項。在第一個選項中，預編碼矩陣W(k)改變相對於子帶內的每p個子載波而改變。在第二個選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每個子載波而改變。在本發明的另一個實施例中，對於給定秩p，將W(k)選擇為集合Qj(p)中的子矩陣之一。並且，對於針對UE而調度的子帶中的所有子載波，W(k)是固定的。基於DFT子矩陣的W(k)的選擇在本發明的另一個實施例中，W(k)的選擇基於DFT子矩陣。將4TxDFT矩陣定義為數學圖211111乂畫l-乂1-l1-11一/-1(2)其中,，i=l,'..,4是上面DFT矩陣的第i歹U。依賴於秩的子矩陣集合CKp)依賴於發送12秩p:數學圖3CV<2)2(2)，..-"A(2)},"1，[/2，/3],[/;,/4],[/4，./;],./、,./;〗，[/2,/,]}(3)數學圖4C,(3)={。(3),c:(3)'-..，c4(3)}/:/3J,[A/;/,j，[/:'/4川，[/.,/,./2}(4)數學圖5CF(4)={Cl(4)H{[/，/2,/3,/4]}(5)対於毎一個集合Cf(p)，定義子集使得並且Jp是子集的大小(Jp小於或者等於Cf(p)的大小)。此外，一種選擇針對W(k)的預編碼矩陣的方法是挑選針對給定秩p的子集Cf，s(p)，然後隨著k的增加對該子集進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩個選項。在第一個選項中，預編碼矩陣W(k)改變相對於子帶內的每p個子載波而改變。在第二個選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每個子載波而改變。在本發明的另一個實施例中，對於給定秩p，將W(k)選擇為集合Cp(p)中的子矩陣之一。並且，對於針對UE而調度的子帶中的所有子載波，W(k)是固定的。結合附圖，通過參考下面的詳細描述，本發明的更完整理解和本發明的許多附帶優點將容易變得顯而易見並且得到更好的理解，在附圖中相似的參考符號指示相同或者相似的組件，附圖中圖1是使用正交頻分復用(OFDM)的數據發送和接收的簡化示例的示意圖2是OFDM中用於頻率選擇性多用戶調度和頻率分集的連續或局部化的子載波分配的雙坐標示意；圖3是OFDM中用於頻率選擇性多用戶調度和頻率分集的分布式子載波分配的雙坐標示意；圖4是4X4MIMO系統的簡化示例的示意；圖5和圖6示出了在MINO系統中使用的預編碼示例的示意；圖7和圖8示出了在MINO系統中使用的預編碼的接收機處理的示例的示意；圖9是應用至子載波的相移的示例的示意；圖IO是循環延遲分集(CDD)預編碼的示意；圖11是4X4MIMO系統中用於四個數據流的空間復用的具有複合矩陣C的預編碼的示意；圖12是使用循環延遲分集(CDD)預編碼的發送秩適配的空間復用方法的示意；圖13是為了實現本發明原理的針對每一個子載波改變預編碼器的方法的示意；以及圖14是為了實現本發明原理的針對每一個子載波改變預編碼器的另一方法的示意。具體實施例方式為了容易地理解本發明，貫穿本說明書中相似的標號代表相似的元素。在圖l中示出了使用正交頻分復用(OFDM)的數據發送/接收的簡化示例。正交幅度調製(QAM)調製器lll對要發送的數據進行調製。串並轉換器113對QAM調製的符號進行串並轉換，並且將其輸入至逆快速傅立葉變換(IFFT)單元115。預編碼器114對串並轉換的調製符號進行預編碼。在IFFT單元115的輸出處，獲得N個時域採樣。這裡N代表OFDM系統使用的IFFT/FFT的採樣數。並串轉換器117對從IFFT單元115發送的信號進行並串轉換，並且，向信號序列添加循環前綴(CP)119。將所產生的採樣序列稱為OFDM符號。在接收機處，首先在循環前綴移除器121處移除循環前綴，並且在並串轉換器123對信號進行串並轉換之後，將轉換的並行信號饋送入快速傅立葉變換(FFT)變換器125。解碼器126對預編碼的調製符號進行解碼和恢復。並串轉換器128對解碼器126的輸出進行並串轉換，並且，將所產生的符號輸入至QAM解調器129。OFDM系統中的總帶寬被分為稱作子載波的窄帶頻率單元。子載波的數量等於系統中使用的FFT/IFFT的大小N。一般而言，由於在頻譜邊緣處的一些子載波被保留作為保護子載波，因此用於數據的子載波數量小於N。一般而言，不在保護子載波上發送信息。在通信鏈路中，多徑信道導致頻率選擇性衰落。此外，在移動無線環境中，信道還導致時變衰落。因此，在採用基於OFDM的接入的無線移動系統中，除了時域調度之外，可以通過使用頻率選擇性多用戶調度來提高整體系統性能和效率。在時變頻率選擇性移動無線信道中，還可以通過在子載波上對信息進行擴頻和/或編碼來提高信道的可靠性。圖2示出了OFDM中用於頻率選擇性多用戶調度和頻率分集的連續或者局部化子載波分配，並且，圖3示出了OFDM中用於頻率選擇性多用戶調度和頻率分集的分布式子載波分配。在頻率選擇性多用戶調度的情況下，對潛在經歷增強衰落的子載波的連續集合進行分配以發送至用戶。如圖2所示，將總帶寬分為組合了多個連續或局部化子載波的子帶，其中，將子載波&、f2、f3和f4組合成用於以頻率選擇性多用戶調度模式向用戶發送的子帶。增強衰落描述了這樣一種情況當信號通過兩個或者更多路徑從發射天線行進至接收天線時，信號強度增大。在頻率分集發送的情況下，優選地，也如圖3所示，在整個頻譜上均勻分布所分配的子載波。頻率選擇性多用戶調度一般對於低移動性用戶是有利的，對低移動性用戶可以跟蹤信道質量。然而，由於信道質量反饋延遲，對於高移動性用戶，一般不能跟蹤信道質量(特別是在下行鏈路和上行鏈路之間的衰落獨立的頻分雙工系統中)，因此頻率分集發送模式是優選的。現在轉到圖4，多輸入多輸出(MIMO)方案使用多根發射天線和多根接收天線來提高無線通信信道的容量和可靠性。MIMO系統容量的增加是K的函數，其中K是發射機處的發射天線的數量(M)與接收機處的接收天線的數量(N)中的最小值，即K-min(M,N)。圖4中示出了4X4MIMO系統的簡化示例。在該示例中，分別從四根發射天線AntlT至Ant4T發送四個不同的數據流數據流1至4。在四根接收天線AntU至Ant4K處接收所發送的信號。為了恢復四個數據流，對接收信號執行空間信號處理。空間信號處理的示例是使用串行幹擾消除原理以恢復所發送的數據流的V-BLAST。MIMO方案的其他變型包括在發射天線之間執行某種空時編碼的方案(例如D-BLAST)，並且還包括如SDMA(空分多址)的波束成形方案。MIMO信道估計預期估計從每一根發射天線到每一根接收天線的鏈路的信道增益和相位信息。因此，MXNMIMO系統的信道使用NXM矩陣數學圖6"11"〗2"A'12■2A/應.(6)其中H是MIMO信道矩陣，並且aij代表從發射天線j到接收天線i的信道增益。為了實現對MIMO信道矩陣的元素的估計，從每一根發射天線發送單獨的導頻。現在轉到圖5、6，如圖5和圖6所示，在將數據流映射至物理天線之前，可選的預編碼方案採用酉預編碼。圖5示出了在圖6所示的發射機的預編碼器114處發生的預編碼過程。圖6所示的發射機具有與圖1所示的發射機相同的結構和組件。在預編碼之前，創建包括VA1和VA216在內的虛擬天線(VA)411的集合。在這種情況下，從在疊加的信息傳輸中使用的所有物理髮射天線413潛在地發送每一個碼字。虛擬天線是物理天線之前由預編碼矩陣創建的虛擬埠。將在虛擬天線上發送的符號或者信號映射至多根物理天線。針對兩根發射天線的酉預編碼矩陣P,和P2的兩個示例可以是數學圖7《=1、i—i'l1_7.1—L一人(7)假定在給定時刻從流1和流2分別發送調製符號S,和S2。則可以將在使用矩陣P,和P2進行預編碼之後的調製符號寫為數學圖81—1i—《1一A-=71陽i—〗—Xs2_=71(8)數學圖91《1---S2-=7T一人1-A-A-(9)因此，當通過使用預編碼矩陣P,進行預編碼時，從天線ANTl丁和天線ANT2T分別發送符號r—+&)r=(A—S2)11_'""7T"以及12—^71"。類似地，如圖5所示，當通過使用預編碼矩陣P2進行預編碼時，從天線ANT1t和天線ANT2t分別發送符號一QS，+S2)二(A—A)應當注意，如圖5和圖6所示，在IFFT單元115執行IFFT運算之前，在OFDM子載波級進行該預編碼。現在轉到圖7和圖8，在預編碼的MIMO系統中，在如圖8所示的接收機處執行逆運算以恢復所發送的符號。圖8所示的接收機具有與圖1所示的接收機相同的結構和組件。在預編碼反轉器126處進行圖7所示的預編碼反轉過程。將接收符號與如下給出的逆預編碼矩陣相乘。17數學圖IO1111-i/"V(_P2)=(10)應當注意，酉預編碼矩陣的逆可以簡單地通過取預編碼矩陣的復共軛轉置來獲得。圖7示出了在圖8所示的預編碼反轉器126中執行的逆預編碼。通過將接收的符號向量與如下所示的逆預編碼矩陣相乘，來對由物理髮射天線413發送的符號進行解碼。數學圖ll，——、1111一l數學圖12x1《+5"2S,—S，L"2J(11)1_11_《+&_1(12)在現有技術中，預編碼方法應用於發送分集和MIMO空間復用。基於酉預編碼器(如傅立葉矩陣預編碼器)乘以表示發送分集方案的另一酉預編碼器(如循環延遲分集(CDD))來構建複合預編碼器。應當注意，本發明的原理也適用於非酉預編碼或者除了傅立葉矩陣預編碼器之外的其他酉預編碼器的情況。傅立葉矩陣是NXN方形矩陣，其條目給出如下數學圖13m,rt-0,l,…(H)(13)可以將2X2傅立葉矩陣表達為:數學圖14屍，=formulaseeoriginaldocumentpage18(14)類似地，可以將4X4傅立葉矩陣表達為數學圖15formulaseeoriginaldocumentpage19(15)通過在傅立葉矩陣中引入偏移參數(g/G)可以定義多個預編碼矩陣，如下數學圖16formulaseeoriginaldocumentpage19(16)這裡，G代表偏移值。可以通過取G-4來定義四個2X2傅立葉矩陣的集合。將這四個具有g-O、1、2和3的2X2矩陣寫為數學圖17formulaseeoriginaldocumentpage19在頻域中，可以使用應用於從第i根發射天線發送的子載波k的相移來實現循環延遲分集方案。角度數學圖18formulaseeoriginaldocumentpage19(18)其中Di是從第i根天線應用的採樣中的循環延遲的值。應當注意，可以使用其它函數來導出頻域相移。如圖9所示，相移還可以保持對於一組子載波恆定而允許從一組子載波組到下一組進行變化。在圖9中，SB1到SB8示出了八個子帶。相移①,到08分別示出了針對SB1到SB8的恆定相移值。例如，針對子帶的總相移是2兀並且針對每一個子載波的相移是2兀/8。圖9中的子帶的數量可以是除了八之外的其它數。對於四根發射天線的情況，可以將循環延遲分集視作使用如等式(19)所示的預編碼矩陣D4的預編碼數學圖19100000000一0000(19)圖10示出了循環延遲分集(CDD)預編碼。如圖10所示，從多根天線VA1至VA4發送具有依賴於天線和頻率(子載波)的相移的符號Sl。不對從第一天線ANTlT發送的符號應用相移。在圖10中，在多個符號中選擇符號S,作為採樣符號，以示出不同天線處的相移。在天線ANTlT處，S,不具有相移，而通過分別乘以e,e見以及6〃3，S,在第二天線ANT2T到第四天線ANT4T處具有不同的相移。可以將傅立葉矩陣預編碼與CCD預編碼相結合以生成針對四根發射天線的情況的複合預編碼器C，如下所示數學圖201庫10e001000111100X1001一00e廁1,/2116(20)其中，對於該四根發射天線的發射機，循環延遲分集預編碼矩陣D是矩陣D4並且傅立葉矩陣P是矩陣P4。可以將該乘法中的矩陣D和矩陣P的順序進行交換，從而產生如等式21中給出的矩陣C的轉置(即，CT)。由於循環時間延遲(或等效的頻率偏移)預編碼是組合矩陣c的分量，當矩陣c用作預編碼矩陣時對物理天線進行延遲，並且在使用矩陣CT時，對虛擬天線進行延遲。當將符號s,輸入預編碼器時，為了引入頻率選擇性，需要將虛擬天線相對於彼此進行延遲。當將單一符號輸入預編碼器時，將符號乘以權重向量w，並且權重向量w不應與預編碼器C的任意行正交。例如，當選擇向量W為與預編碼器C的第一行相等的[l11l]T時，該向量與其它行正交。因此，不能選擇[l11l]T作為向量W。當將多個符號分別通過多根天線輸入預編碼器時，由於一根虛擬天線發送一個符號，因此需要根據相應的符號來對每一根物理天線進行延遲。數學圖211111'-1000I一/2一0一t001X0001e;，-000(2J現在轉到圖ll，在4X4系統中的四個流的空間復用的情況下，符號列矩陣S乘以複合預編碼矩陣C，以得到從物理天線發送的符號列向量T(即，[T,，T2,T3,T4]t)。圖ll示出了4X4MIMO(即4根發射天線和4根接收天線)系統中用於四個流S,、S2、S3和S4的空間復用的複合矩陣C進行的預編碼。數學圖221111r2r3一x(22)r、數學圖2321formulaseeoriginaldocumentpage22在2Tx天線並且cp^兀以及P是DFT矩陣的情況下，組合矩陣C變為如下所示的交替子載波上的列置換數學圖24formulaseeoriginaldocumentpage22這裡，2Tx表示兩根發射天線結構的發射機。在4Tx天線以及具有cp,-Ti/2，cp2-2cp,，cpf3q^的另外限制的情況下:嗎矩陣C再一次為如下所示的列置換矩陣數學圖25formulaseeoriginaldocumentpage22這裡，4Tx表示四根發射天線結構的發射機。對於大延遲CDD，可以根據以下等式來進行用於空間復用的預編碼:數學圖26formulaseeoriginaldocumentpage22其中D(k)是NtXNt矩陣(Nt代表發射天線的數量)，P是4Xp矩陣，s(k)是要預編碼的符號，y(k)是預編碼後的符號。用於2Tx和4Tx天線的預編碼CDD結構圖12示出了在文獻"3GPPTSG-RANWG1#49"的R1-072461和R1-072019中提出的備選預編碼CDD結構。在該結構中，如果PMI(預編碼矩陣指示)的反饋可用，則將大延遲CDD與預編碼矩陣結合應用。對於具有PMI反饋的大延遲CDD，應當從單用戶MIMO(SU-MIMO)碼本或其子集中選擇碼本。因此，對於大延遲CDD，應當根據以下等式(27)來進行用於空間復用的預編碼數學圖27y^戶W向0)(^Ps向(27)其中從大小為NtXp的碼本中選擇預編碼矩陣W(k)。注意，k是子載波索引，Nt是天線埠的數量並且p是發送秩。傅立葉矩陣P和D(k)的大小為pXp，並且預編碼矩陣W(k)是NtXp矩陣。預編碼器Q可以具有多種不同的形式，s(k)是要預編碼的符號並且y(k)是預編碼後的符號。Q的兩個示例是Q化其中I是pXp單位矩陣(在該情況中可以將Q移除)，或者2=屍—1其中Q是P的逆矩陣。注意，在空間復用的情況下，層數等於發送秩p。可以如下定義傅立葉矩陣P:數學圖28《,=exp(—/2;r/打"/p)，其中m=0丄....p-l且n-o'i,….p-i(28)應當從表l中選擇循環延遲分集預編碼器D(k)。表l表1具有PMI反饋的大延遲循環延遲分集天線埠數量Nt發送秩P卿^大延遲11--21[1]021/241[1]0tableseeoriginaldocumentpage24圖12示出了發送秩適配的空間復用方法。預編碼矩陣W(k)、Q和P對符號s(k)進行預編碼，符號S(k)具有由系統層l至N*p承載的符號向量s"k)至Sp(k)。預編碼矩陣W(k)是依賴於PMI(預編碼矩陣指示)反饋的依賴於信道的預編碼器。可以如下定義傅立葉矩陣P:數學圖29C=exp(—/2w//p)，其中m-0'l，.…p-l且n-0,1，.…p-l(29)預編碼矩陣Q可以具有多種不同形式。Q的兩個示例是Q^，其中I是pXp單位矩陣(在該情況中可以將Q移除)，或者formulaseeoriginaldocumentpage24其中Q是P的逆矩陣。可以如下提供循環延遲分集預編碼矩陣D(k):數學圖30formulaseeoriginaldocumentpage24(30)可以由逆快速傅立葉變換(IFFT)單元115對預編碼的符號y(k)進行變換，並且由發射機ANTlT至ANT4T進行發送。在本預編碼CDD方法中，假定根據從上行鏈路反饋中獲得的PMI來選擇矩陣W(k)。上行鏈路反饋是指從移動接收機發送的反饋信號。將PMI定義為"預編碼矩陣索引"，並且在3GPPLTERAN1討論中用以指示碼本中碼字的選擇，並且將該選擇從移動臺向基站進行反饋。一旦獲得了針對子帶的PMI，對整個該子帶應用預編碼矩陣W(k)的相同選擇。這就是說，在相同子帶內W(k)維持相同。然而，在高速場景中，PMI反饋不可靠並且不能使用反饋中的PMI。將該系統定義為開環模式。在該開環系統的情況下，不清楚如何選擇預編碼器W(k)。假定有系統碼本G力》+0),…，c0)),使用子載波k上的用戶設備(UE)反饋的PMI，以從多個(Np個)碼字中挑選出一個碼字，並且將子載波k上的對該碼字的選擇稱作預編碼矩陣W(k)。在本發明中，針對各種天線相關配置，提出了選擇用於高速開環預編碼CDD的預編碼矩陣W(k)的多種改進方法。在本發明的一個實施例中，針對每一個給定UE，根據上行鏈路中不具有預編碼矩陣索引(PMI)的反饋來選擇W(k)，並且該反饋不同於動態PMI。在調度的子帶上對UE應用相同的W(k)。該方法在Node-B天線高度相關的配置中特別有用。基於SU-MIMO碼本的選擇在本發明的另一個實施例中，對於可以是l、2、3或4的給定發送秩p，將SU-MIMO碼本表示為Qj(p)。將秩p的碼本的大小表示為Np。如等式(31)在碼本中定義碼字c,(p):數學圖31C々)0)}，i=i,..".(31)注意Ci(p)是GXp矩陣。該碼本是在標準中以矩陣的形式預定的。此外，選擇針對秩p的預編碼矩陣W(k)的一種方式是隨著k的增加對碼本Cu(p)進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩個選項。"碼本"是預定參考數據的集合，當滿足預定情形時從該集合中選擇預編碼器。"碼字"是指碼本中的每一個數據。圖13示出了預編碼矩陣改變的速度的第一選項。要預編碼的符號s(k)包括符號向量s,(l)，Sl(2)，...,Sl(p)(要在第一組子載波上發送的信25號)，S2(l),S2(2),...,S2(p)(要在第二組子載波上發送的信號)，...，Sn(I),sN(2),...,sN(p)(要在第N組子載波上發送的信號)。注意，每一組包括p個子載波，並且共有N組，因此，子載波的總數Nsu^Nfp。預編碼矩陣W(k)可以相對於子帶內的每p個子載波而改變。例如，由c,所示的相同預編碼矩陣W(k)對發送秩適配的符號向量s,(l)至s"p)進行預編碼，由作為C2(圖13中未示出)的相同預編碼矩陣W(k)對發送秩適配的符號向量s2(l)至s2(p)進行預編碼，並且由相同預編碼矩陣CN對發送秩適配的符號向量sn(l)至sn(p)進行預編碼。然後，由IFFT單元和P/S單元在其相應的發送秩中處理預編碼的發送秩適配的符號向量，並且將這些符號向量匯總並發送至其相應的發射天線。這裡，ANTGt指示弁G發射天線。在數學上，對於滿足的任意子載波k，其中Nsub是針對UE而調度的子帶中的子載波總數，預編碼矩陣滿足等式(32):數學圖32若mod(c2(/7)，若mod(cA,(/),若mod(Pk+aPk+aP(32)其中Np是碼本的大小。注意，"a"是常數偏移，並且"a"的典型值為0。還注意，mod是模運算並且廠，是向上取整運算。26第二選項如圖14所示。要預編碼的符號S(k)包括符號向量S,(l),s,(2),…,s,(p),s2(l)，...，S2(p)，…,...，Sn(1),…，以及Sn(p)。預編碼矩陣W(k)相對於在子帶內的每個子載波而改變。例如，由c,所示的預編碼矩陣W(k)對發送秩適配的符號向量s,(l)進行預編碼，由作為Q(圖14中未示出)的預編碼矩陣W(k)對發送秩適配的符號向量s"2)進行預編碼，由預編碼矩陣Cp對發送秩適配的符號向量s"p)進行預編碼，並且由預編碼矩陣C^p對發送秩適配的符號向量SN(p)進行預編碼。然後，由IFFT單元和p/s單元在其相應的發送秩中處理預編碼的發送秩適配的符號向量，並且將這些符號向量匯總並發送至其相應的發射天線。這裡，ANTGT指示AG發射天線。在數學上，對於任何子載波k:數學圖33-)，若mod(k+a,iVp"1q(/7)，若mod(k+a，)=2(、(P)'若薩d(k化，Ay=0。3)在圖13和14中，存在總共Nfp個子載波。在圖13中，碼字相對於每p個子載波而改變，產生總共T^p/p-N個碼字；而在圖14中，碼字相對於每個子載波而改變，產生總共1^*/1=:^*個碼字。在本發明的另一個實施例中，對於每一個碼本Cu(p)，定義子集使得CwO)=K"iP)，…，c^(p))並且Jp是子集的大小(Jp小於或者等於Np)。此外，一種選擇針對W(k)的預編碼矩陣的方式是挑選針對給定秩p的子集Cu,s(p)，然後隨著k的增加對該子集進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩種選項。在第一選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每p個子載波而改變，或者在數學上，對於滿足1"SiV勵的任意子載波k，其中Nsub是針對UE而調度的子帶中的子載波總數。注意，"a"是常數偏移，並且"a"的典型值為O。還注意，mod是模運算並且是向上取整運算。數學圖34乖)=若mod(若mod(若mod(k+aPPk+aP(34)在第二選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每個子載波而改變，或者，在數學上，對於任意子載波k:數學圖35'(/),若咖d(k+a^々)=1、2(/)，若mod(k+a,々)=2(35)在本發明的另一個實施例中，對於給定秩p，將W(k)選擇為集合Cu(p)中的子矩陣之一。並且在針對UE而調度的子帶中，W(k)對於所有子載波是固定的。基於DFT子矩陣的選擇在本發明的另一個實施例中，將以4Tx結構系統為例進行解釋。然而，該實施例不限於4Tx結構系統，而是可以應用於NTx結構系統(具有除了4之外其它數量的發射機的系統)。如下定義4TxDFT矩陣數學圖36281111iy--yi-ii-i(36)其中/，/=V..,4是上面的DFT矩陣的第i列。依賴於秩的子矩陣集合CF(p)依賴於發送秩p:數學圖37Cf(2)={C|(2)，C'2(2)，".，C6(2)}={[/,，./;，f/2，/3],[/3，/4j，[厶，y;],[/,，/j，la，/j)'(37)數學圖38CF(3)={Cl(3),c2(3)，-.、c:4(3)}，[人A[.A.A.At(38)數學圖39Cf(4)-fe(4)HU/,，/2，/,，y;]).(39)使得対於毎一個集合Cf(p)，定義子集Cw(PX&(P)，…,c乂(P》並且Jp是子集的大小(Jp小於或者等於Cf(p)的大小)。例如，秩為2的集合的一個子集是數學圖40CfS(2)={C.'，、4(2)},/,，/2],[/2，/3]，[/3,/4，(40)此外，一種選擇針對W(k)的預編碼矩陣的方式是選擇針對給定秩P的子集Cp，s(p)，然後隨著k的增加對該子集進行循環。對於預編碼矩陣改變的速度，存在兩種選項。在第一選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每p個子載波而改變，或者在數學上，對於滿足formulaseeoriginaldocumentpage30的任意子載波k，其中N^是針對UE而調度的子帶中的子載波總數。注意，"a"是常數偏移，並且"a"的典型值為0。還注意，mod是模運算並且是向上取整運算。這裡"s"指示預編碼器矩陣的選擇是在碼本的子集中進行的。例如，Cs,2(p)是碼本的子集內的第二碼字，這與指示原始碼本內的第二碼字的C2(p)相區別。數學圖41formulaseeoriginaldocumentpage30在第二選項中，預編碼矩陣W(k)相對於子帶內的每個子載波而改變，或者在數學上，對於任意子載波k:formulaseeoriginaldocumentpage30作為示例，在p:2，a^的情況下，選擇子集為數學圖43Cw(2)={、(2)，Ci.'2(2)，'..，cM(2)}:仏，,2J，[/"/3]，[/3,厶],(43)如果採用第一選項，其中預編碼矩陣相對於每P:2個子載波而改變，則預編碼矩陣W(k)的選擇變為數學圖44[A,力〗，若mod([/"/;〗，若mod(5，4)=1,4)=2，4)=0(44)在本發明的另一個實施例中，對於給定秩P，將W(k)選擇為集合Cp(p)中的子矩陣之一。並且W(k)對於針對UE而調度的子帶中的所有子載波是固定的。在本發明的另一個實施例中，由於接收機對預編碼符號的高級接收，前述預編碼實施例是可逆的(即，可讀可解碼的)。換言之，可以以在接收機處以相似的方法來對預編碼的符號進行解碼。可以由所選擇的解碼矩陣對預編碼的符號進行解碼，所述解碼矩陣是通過在子帶內對解碼碼本進行循環來選擇的，並且解碼矩陣可以相對於子帶內的每p個子載波而改變或者相對於子帶內的每個子載波而改變。此外，可以由所選擇的解碼矩陣對預編碼的符號進行解碼，所述解碼矩陣是通過對解碼碼本的子集進行循環來選擇的，並且解碼矩陣可以相對於子帶內的每p個子載波而改變或者相對於子帶內的每個子載波而改變。預編碼器是eNB基帶微處理器的一部分。權利要求1、一種數據發送方法，包括以下步驟在發射機的預編碼器處生成包括多個碼字在內的預定碼本；在所述預編碼器處，通過在所述預定碼本內進行預定循環選擇，從所述預定碼本中選擇作為預編碼矩陣的碼字；在所述預編碼器處，使用所選擇的預編碼矩陣對多個符號進行預編碼；以及在實現發送級的RF放大器處發送多個預編碼的符號。2、根據權利要求l所述的方法，其中，所述碼本是單用戶多輸入多輸出碼本"SUMIMO碼本"Cu(p)，所述碼字是所述碼本Cu(p)中的Nt乘p矩陣c,(p)，所述碼本是由以下等式建立的formulaseeoriginaldocumentpage2其中P是發送秩，Nt是天線的數目，以及Np是針對發送秩p的所述碼本Cu(p)的大小，並且i-l，…，Np。3、根據權利要求l所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟通過在針對用戶而調度的指定子帶中遞增子載波索引來對碼本進行循環，以選擇針對發送秩p的預編碼矩陣W(k)，其中k是所述指定子帶中的子載波的索引，並且.以及其中N^是所述指定子帶中的子載波總數。4、根據權利要求2所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟通過在針對用戶而調度的指定子帶中遞增子載波索引來對碼本Cu(p)進行循環，以選擇針對發送秩p的預編碼矩陣W(k)，其中k是所述指定子帶中的子載波的索引，以及，以及其中Nsub是所述子帶中的子載波總數。5、根據權利要求4所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟相對於所述指定子帶中每p個子載波來改變所述預編碼矩陣。6、根據權利要求5所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的formulaseeoriginaldocumentpage3其中a是常數偏移，並且典型值為0，以及運算符mod是模運算，並且運算符n是向上取整運算。7、根據權利要求4所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟相對於所述指定子帶中的每個子載波來改變所述預編碼矩陣。8、根據權利要求7所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的-formulaseeoriginaldocumentpage39、根據權利要求2所述的方法，還包括以下步驟:生成所述碼本Qj(p)的子集Cu,s(p)，並且以及將所述子集建立為formulaseeoriginaldocumentpage4其中Jp是所述子集Cu,s(p)的大小，以及10、根據權利要求9所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟通過在所述指定子帶中遞增子載波索引來對子集Cu,s(p)進行循環，以選擇針對發送秩p的預編碼矩陣。11、根據權利要求io所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟相對於所述指定子帶中每p個子載波來改變所述預編碼矩陣。12、根據權利要求ll所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的formulaseeoriginaldocumentpage413、根據權利要求10所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟相對於所述指定子帶中的每個子載波來改變所述預編碼矩陣。14、根據權利要求13所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的⑨，若mod(k+a，人)二l若mod(k+a，J。)-2;⑨，若mod(k+a，/)=015、根據權利要求l所述的方法，其中，所述碼本是離散傅立葉變換矩陣。16、根據權利要求15所述的方法，其中，通過以下等式來建立4Tx離散傅立葉變換矩陣其中fi是離散傅立葉變換矩陣的第i列，並且i是列的編號。17、根據權利要求15所述的方法，其中，所述碼本包括依賴於發送秩子矩降的集合Cf(p)。18、根據權利要求16所述的方法，其中，針對4Tx的子矩陣CF(p)是由以下等式建立的CV(2)卞(2),2(2),…,c6(2))—[/,，/2],[/"]，[/』,[/2,/4]}Cf(3)={Cl(3)，C2(3),...,c4(3)}={[/i/2/3],[A.A/4]，IAA川，[A/,A]}C>(4)={Cl(4)H[/,,./2,/3，.,4]}。19、根據權利要求17所述的方法，其中，子集Cf,s(p)屬於Cf(p)，包括由以下等式建立的依賴於發送秩的子矩陣-其中Jp是子集Cf,s(p)的大小。並且Jp小於或者等於Cf(p)的大小。20、根據權利要求19所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟通過在所述指定子帶中遞增子載波索引來對子矩陣CF,s(p)進行循環，以選擇針對發送秩P的預編碼矩陣。21、根據權利要求20所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟相對於所述指定子帶中每P個子載波來改變所述預編碼矩陣。22、根據權利要求21所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的formulaseeoriginaldocumentpage623、根據權利要求20所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟相對於所述指定子帶中的每個子載波來改變所述預編碼矩陣。24、根據權利要求23所述的方法，其中，所述預編碼矩陣是由以下等式建立的formulaseeoriginaldocumentpage625、根據權利要求2所述的方法，其中，所述預定循環選擇包括以下步驟將預編碼矩陣選擇為所述碼本Cu(p)中的子矩陣之一。26、根據權利要求25所述的方法，其中，所述預編碼矩陣對於所述指定子帶中的所有子載波是固定的。27、根據權利要求17所述的方法，其中，所述預定循環選擇還包括以下步驟將預編碼矩陣選擇為所述碼本CF(p)中的子矩陣之一。28、根據權利要求27所述的方法，其中，所述預編碼矩陣對於所述指定子帶中的所有子載波是固定的。29、一種用於發送數據的發射機，包括調製器，將要經由所述發射機發送的數據調製成多個調製的符號；預編碼器，生成包括多個碼字在內的碼本，通過在預定碼本內進行預定循環選擇來從所述預定碼本中選擇作為預編碼矩陣的碼字，並且使用所選擇的預編碼矩陣對所述多個調製的符號進行預編碼；以及RF放大器，實現對所述多個預編碼的調製的符號的發送。30、根據權利要求29所述的發射機，其中，所述預編碼器是微處理器的一個電學部分。31、根據權利要求29所述的發射機，其中，所述RF放大器是按照各種天線相關配置來形成的。32、根據權利要求29所述的發射機，其中，所述預編碼器生成單用戶多輸入多輸出碼本。33、根據權利要求32所述的發射機，其中，所述預編碼器相對於針對用戶而調度的指定子帶內的每P個子載波來改變所述預編碼矩陣W(k)。34、根據權利要求32所述的發射機，其中，所述預編碼器相對於所述指定子帶內每個子載波來改變所述預編碼矩陣。35、根據權利要求29所述的發射機，其中，所述預編碼器生成離散傅立葉變換矩陣碼本。36、根據權利要求35所述的發射機，其中，所述預編碼器相對於所述指定子帶內的每p個子載波來改變所述預編碼矩陣。37、根據權利要求35所述的發射機，其中，所述預編碼器相對於所述指定子帶內的每個子載波來改變所述預編碼矩陣。38、根據權利要求29所述的發射機，其中，所述預編碼器針對所述指定子帶中的所有子載波選擇固定的預編碼矩陣。39、一種用於接收數據的接收機，包括多個級，被調諧為接收預編碼的調製的數據；解碼器，生成包括多個解碼碼字在內的解碼碼本，通過在所述解碼碼本內進行預定循環選擇來從所述解碼碼本中選擇作為解碼矩陣的解碼碼字，並且使用所選擇的解碼矩陣對所接收的預編碼的符號進行解碼；以及解調器，將所解碼的調製的數據解調為解調的符號。40、根據權利要求39所述的接收機，其中，所述碼本是單用戶多輸入多輸出碼本，並且所述解碼器通過在針對用戶而調度的指定子帶中遞增子載波索引來對所述碼本進行循環，以選擇針對發送秩P的解碼矩陣。41、根據權利要求40所述的接收機，其中，對所述解碼碼本進行循環的所述解碼器相對於所述指定子帶中的每P個子載波來改變所述解碼矩陣。42、根據權利要求40所述的接收機，其中，對所述解碼碼本進行循環的所述解碼器相對於所述指定子帶中的每個子載波來改變所述解碼矩陣。43、根據權利要求39所述的接收機，其中，所述碼本是單用戶多輸入多輸出碼本，並且所述解碼器通過在所述指定子帶中遞增子載波索弓I來對所述碼本的子集進行循環，以選擇針對發送秩p的解碼矩陣。44、一種數據發送方法，包括以下步驟在發射機的預編碼器處，根據從給定用戶設備的上行鏈路發送的不具有預編碼矩陣索引PMI的反饋信號來生成包括多個碼字在內的預定碼本，其中，碼字與針對所述給定用戶設備而調度的指定子帶中的子載波的索引相對應；在所述預編碼器處，使用所選擇的預編碼矩陣來對多個符號進行預編碼；以及在實現所述發射機的發送級的RF放大器處發送多個預編碼的符號。全文摘要本發明提供了一種數據發送方法，包括以下步驟將要經由發射機發送的數據調製為多個調製的符號；生成包括多個碼字在內的碼本；通過預定循環選擇，從所述碼本中選擇作為預編碼矩陣的碼字；使用所選擇的預編碼矩陣對所述調製的符號進行預編碼；以及發送預編碼的調製的符號。文檔編號H04J11/00GK101682453SQ200880019001公開日2010年3月24日申請日期2008年6月9日優先權日2007年6月8日發明者張建中,科內留斯·范·倫斯伯格申請人:三星電子株式會社