預編碼mimo-ofdm系統中降低反饋信息開銷的方法

2023-05-27 01:30:26

專利名稱：：預編碼mimo-ofdm系統中降低反饋信息開銷的方法
技術領域：
：本發明涉及一種在通信系統接收端降低預編碼反饋信息量的方法。本發明還涉及一種在通信系統發射端降低預編碼反饋信息量的方法。本發明還涉及一種接收單元，用於降低預編碼反饋信息量。本發明還涉及一種發射單元，用於降低預編碼反饋信息量。
背景技術：
：發射機和接收機均使用多天線的無線通訊系統通常被稱為多入多出(MIMO)系統。眾所周知，在現有技術中，如果在發射機方使用線性MIMO預編碼，系統性能將得到極大提高。IEEE802.16-2005標準已執行該線性預編碼，且已建議在3GPPE-UTRA標準中採用該線性預編碼。結合MIMO後的正交頻分復用(OFDM)可4吏MIMO預編碼擴展到頻率選擇性MIMO信道上。在MIMO-OFDM系統中，寬帶信道被轉換為與OFDM子載波相應的多個窄帶信道。可假設每個窄帶信道都為平坦衰落。而且，相鄰的OFDM子載波組成大小均等的組，得到OFDM子頻段。3GPPE-UTRA中常見的是每25個相鄰OFDM子載波構成一個OFDM子頻段。這樣，總帶寬可被分成AT個子頻段。設置每個子頻段的寬度以保證子頻段內的信道近似為平坦衰落。這表示同一個的最佳預編碼矩陣一般可用於同一子頻段的所有子載波。MIMO-OFDM系統產生了一個問題由於頻率選擇性調度，信道質量是多個OFDM子頻段的函數，因此增加了反饋開銷。此外，當採用基於碼錶(codebook)的線性MIMO預編碼時，接收機需要向碼錶指出每個OFDM子頻段的預編碼矩陣索引(PMI)。這就意味著信令開銷的負荷明顯增大，必須找到一種降低開銷的方法。對於基於碼錶的預編碼MIMO-OFDM,現有
背景技術：
都利用相鄰的子載波或子頻段的最佳預編碼矩陣之間的相關性，來降低預編碼信息的反饋量。在本申請的最後，附有
背景技術：
的參考文件列表。在參考文件[6](3GPPR1-061441,"FeedbackReductionforRank-lpre-codingforE-UTRAdownlink",TexasInstruments,Shanghai,May2006(3GPPR1-061441,"E-UTRA下行鏈路的第一級預編碼反饋降低方法"，德州儀器，上海，2006年5月))和參考文件[7](3GPPR1-061439,"EvaluationofCodebook-basedPrecodingforLTEM1MOSystems",TexasInstruments,Shanghai,May2006(3GPPRl-061439,"LTEMIMO系統中基於碼錶的預編碼評估"，德州儀器，上海，2006年5月))中，描述了一種分組方法，通過建立較大的相鄰子載波組，找出在較大組內平均都有效的預編碼矩陣，從而降低了預編碼信息反饋。例如，在參考文件[6]中推薦每兩個OFDM子頻段使用一個預編碼矩陣索引即可，與每個OFDM子頻段反饋一個預編碼矩陣索引比起來，系統性能只不過略微下降。而採用這種方法，預編碼矩陣的反饋開銷就能減半。在參考文件[3](J.Choi，R.W.HeathJr.,"InterpolationBasedUnitaryPrecodingforSpatialMultiplexingMIMO-OFDMwithLimitedFeedback",IEEEGlobecomConference2004,Dallas,USA,November2004，page214-218(J.Choi和R.W.HeathJr.，"空間復用MIMO-OFDM中有限反饋的插值一元預編碼，，，IEEE2004年國際通訊研討會文件彙編，達拉斯，美國，2004年11月，第214-218頁))和參考文件[4〗(J.Choi,R.W.HeathJr.,"InterpolationBasedTransmitBeamformingforMIMO-OFDMwithLimitedFeedback",IEEETransactionsonSignalProcessing,Vol.53,No.11,November2005,page4125-4135(J.Choi和R.W.HeathJr.,"MIMO-OFDM中有限反饋的插值發送波束成型方法，，，IEEE信號處理學報，第53巻第11號，2005年11月，第4125-4135頁))中也提出了同樣原理的方法。參考文件的作者提出上報每L個OFDM子載波的預編碼矩陣索引，這裡子載波在整個帶寬中抽樣選出。在發射機，通過插值運算，對中間的預編碼矩陣索引進行重構。在參考文件[5](B.Mondahl,R.W.HeathJr./'AlgorithmsforQuantizedPrecodinginMIMO匿OFDMBeamformingSystems",ProceedingsoftheSPIE,Volume5847，pp.80-87，2005(B.Mondahl和R.W.HeathJr.，"MIMO-OFDM波束形成系統中的量化預編碼算法"，SPIE會議文件彙編，第5847巻，第80-87頁，2005年))中，提出了另一種方法，根據這種方法，在時域內而不是頻域內量化信道信息(預編碼矩陣信息)，這種轉換對信道信息進行了去相關。這一方法的本質在於，在量化之前去相關化預編碼矩陣信息。這一方法的效果與參考文件[4]提供的分組方法類似。現有的用於降低預編碼矩陣索引反饋信令量的方法都有一個共同的缺陷，那就是它們經常反饋對系統發射端無用的信息。現有的用於降低預編碼矩陣索引反饋開銷的解決方案都沒有考慮到在發射端有些信息比較重要，而另一些信息則沒那麼重要。因此，需要找出一種方法，能夠智能地選擇出應該反饋的信息，以便進一步降低預編碼矩陣索引反饋信令開銷量。
發明內容本發明的目的在於提供一種用於通信系統接收端和發射端的方法，以降低預編碼反饋信息量，本發明還提供用於上述改進系統中的一種接收單元和一種發射單元。具體來說，本發明目的是提供一種方法、一種接收單元和一種發射單元，用於降低矩陣索引反饋信令量，其降低效果超過現有技術中的各種方法。本發明的目的進一步在於提供一種方法、一種接收單元和一種發射單元，用於將矩陣索引反饋信令限制在對系統有用的信息範圍內。為實現本發明的目的，本發明提供了具有權利要求1至22所述特徵的方法，用於降低預編碼反饋信息量。為實現本發明的目的，本發明還提供了具有權利要求23至26所述特徵的接收單元和發射單元，用於降低預編碼反饋信息量。通過使用本發明提供的方法、接收單元和發射單元，在接收機可以有效判斷出哪些信息對發射機有用，並反饋這些信息。通過使用本發明提供的方法、接收單元和發射單元，可以不再將通信資源浪費在質量較差的子頻段信令信息上。因此，本發明提供的方法、接收單元和發射單元限制反饋信息只包括會被調度、用於傳輸的子頻段信息。反饋信息量因此減少。本發明提供了一種解決方案，在系統吞吐量和降低反饋信息量之間找到了很好的平衡點。在本發明實施例中，可以執行秩自適應，即可選擇一定數量的數據流及子集和預編碼碼表索引向量。這有利於最大化連接的吞吐量。在本發明實施例中，預編碼碼表索引向量中的元素數量可以設置為一個低值，如設為1。這會有效的降低反饋信令量。在預編碼矩陣的性能與OFDM子頻段高度相關時，本發明實施例也是有利的。在本發明實施例中，也可以為補子集反饋一個預編碼矩陣索引，這裡包括沒有被本方法選中的子頻段。可選地，用於補子集的預編碼矩陣可以是固定的。這一方法的優點是，如果調度程序決定從所述補子集中調度一子頻段用於傳輸，需要反饋的信息量將非常少。在本發明實施例中，使用位圖來識別被選的子集。位像是一種可進一步降低傳送的反饋量的有效壓縮方法。以下將結合附圖中的優選實施例圖示，詳細描述本發明提供的用於降低矩陣索引反饋信令量的方法、接收單元和發射單元，以及所述方法、接收單元和發射單元的優點。圖1顯示了從所有可用子頻段Q中選擇出的子集"，並用位圖B識別w。圖2顯示了從所有可用子頻段中Q選擇出的子集w,且在(a)和(b)中對子集w卩吏用分組方法。圖3顯示了OFDM子頻段頻鐠中預編碼矩陣和子頻段的SNR曲線圖示例。圖4顯示了OFDM子頻段頻i普中預編碼矩陣和子頻段的另一SNR曲線圖示例。具體實施方式在具有^個發射天線和個接收天線的平坦衰落、非預編碼MIMO系統中，其輸入-輸出關係可描述如下y=Hx+n(i)在公式(i)中，x是已發送符號的w一i向量，y，"分別是已接收符號和噪音的xl向量，H是信道係數的A^x&矩陣。已發送符號在MIMO信道H上進行Wr次空間復用，也就是說，&個數據流被平行發送，其頻語效率在理-論上可以達到^r倍。線性預編碼表示在公式(l)中引入了A^x^預編碼矩陣W，用於對向量x中的符號進行預編碼。列數JV,可以設置為小於行數A^，這時x則修改為iVsxl。這樣，K個數據流平行發送，稱作壽失自適應(rankadaptation)，這表示在信道上空間復用的符號較少。雖然空間復用的符號較少，但是符號的誤碼率降低了，所以秩自適應是有用的。預編碼MIMO的輸入-輸出關係描述如下y=HWx+n.(2)在公式(2)中，要選擇最佳的預編碼器矩陣W,就需要了解信道H和接收機噪音的統計量。由於接收機很容易得到這些信息，所以這一選擇過程最好由接收機執行。然後接收機將選中的預編碼器w發給發射機，發射機按照接收機的選擇進行預編碼。為了降低接收機和發射機之間的信令負荷，通常假設該預編碼矩陣W屬於一個固定的預編碼矩陣集合，這裡該固定的預編碼矩陣集合稱為碼錶。如果碼錶中有N個元素，則只需要^-「^^(^"比特來表示碼錶中的一個元素，因此接收機只需要將預編碼矩陣索引(PMI)發給發射機即可。結合MIMO後的OFDM使MIMO預編碼擴展到頻率選則性MIMO信道上。在MIMO-OFDM系統中，寬帶信道被轉換為與OFDM子載波相應的多個窄帶信道。可假設每個窄帶信道為平坦衰落。使用OFDM後，公式(l)和(2)就可以用在所有所述窄帶信道上。而且，相鄰OFDM子載波組成大小均等的組，得到OFDM子頻段。3GPPE-UTRA中常見的是每25個相鄰OFDM子載波構成一個OFDM子頻段。這樣，總帶寬可被分成《個子頻段。設置每個子頻段的寬度以保證子頻段內的信道近似為平坦衰落。這表示公式(2)中的最佳預編碼矩陣W—般可用於同一個子頻段的所有子載波。因此，PMI反饋中最小必要單元為一個子頻段，而且每個子頻段只需要反饋一個PMI。在OFDM系統中執行頻率選4奪性調度。在例如E-UTRAN和IEEE802.16等系統中，由於信道質量，如信幹比，在整個傳輸帶寬上變化，故可採用頻率選擇性調度以及多用戶調度。為了實現頻率選擇性調度，接收機在反饋信道上指示，全部K個OFDM子頻段中哪Q個子頻段更適合於接收數據，並給出這Q個頻段的信道質量指示符。在所有《個OFDM子頻段中，接收機自然會選擇信幹比最高的Q個子頻段。這一點如現有技術的參考文件[l]"3GPPRl-061246"UnifieduplinkCQIsignallingbyefficientlabeling",Huawei，Shanghai,May2006，，("通過有效標籤實現統一上行鏈路CQI信令，，，華為，上海，2006)所示。現有技術參考文件[2]"PCT/CN/2006/0004,"Methodforsub-bandindicatorsignalling",Huawei，Patentapplication,March2006"(PCT/CN/2006/0004，《子頻段指示符信令方法》，華為，專利申請，2006年3月)進一步給出了一種有效的方法，用於表示由K個可用子頻段中Q個子頻段構成的子集。本發明採用的方法結合了物理層預編碼的行為和調度層的動作。因此，本發明釆用的是跨層方法。本發明的發明人觀察到，由於用戶之間的竟爭，信道質量差的OFDM子頻段上的用戶不會被調度。本發明的發明人進一步發現，各個信道質量高的OFDM子頻段擁有相關的預編碼矩陣索引。這就意味著在一個高質量子頻段上表現良好的預編碼矩陣，很可能在另一個高質量子頻段上也會表現良好。發明人認為這一發現可以用來減少使用的預編碼矩陣的數量。因此，沒有必要反饋所有OFDM子頻段的預編碼矩陣信息，因為發射機不需要使用這一信息，除非所有的子頻段都被調度給用戶使用，而在這種情況下，就根本沒有頻率調度增益可言。本發明和現有技術參考文件[3]、[4]、[5]、[6]和[7]都不同，本發明無意描述整個帶寬上所有的預編碼矩陣索引，而是只描述信道質量高、較有可能執行傳輸任務的OFDM子頻段的預編碼矩陣索引。通過參考文件[l]所提供的標籤技術，可以有效地表示出接收機希望調度的頻段，優選地，預編碼矩陣指示符信息傳輸(signalling)與信道質量信息的信息傳輸一致。OFDM帶寬可被分為頻率帶寬相等的子頻段，其中《個子頻度可以用於調度。這K個子頻段的集合用Q表示。接收機決定為一個較小的子集w生成一預編碼矩陣索引報告，這裡子集w包含Q中所有K個子頻段中的K'個子頻段。通過位圖B,可以生成一個唯一定義集合"的標籤。如圖l所示，整個帶寬被分為^=12個子頻段，其中《'=4個子頻段被選出，通過位圖掩模B貼上標籤。這裡還可以採用一種有效的位圖壓縮方法，詳情參見參考文件[l]和[2]。現在可以為OFDM子頻段的子集w生成預編碼矩陣索引報告。如圖2所示，採用《'-4個子頻段的子集w,對預編碼信息進行有效地壓縮。還可以採用如(a)所示的分組方法或如(b)所示的整個子集w單個預編碼矩陣索引的方法來進一步壓縮"中的預編碼矩陣信息。根據本發明，可以使用一個最優化標準來選擇K'個子頻段的子集w:formulaseeoriginaldocumentpage14其中n為向量，包含與向量w中的子頻段相應的預編碼矩陣索引，這裡w中的元素選自Q,且"構成了可用頻率子頻段的全集。此外，A、是傳輸的秩，即傳輸數據流的數目。,為標量度量函數，用於將多個數據流和多個子頻段度量值映射到單一的實數。在本發明實施例中，找出《'個最佳頻段，使公式(3)中的度量函數,最大的，這裡每個頻段都使用其最佳的預編碼矩陣索引，且/T為給定值。在本實施例中，n包含屍個元素，這裡p值可大至所選子頻段的數目k'。在本實施例中，可以為w中的每個AT'個子頻段都選^奪一個不同的預編碼矩陣索引。可找到多至p=r個預編碼矩陣索引，以及向量"中的一組r個子頻段以滿足本實施例中的公式(3)。在本發明的另一個實施例中，為了進一步降低反饋信息量，選擇一個向量n,使得向量n中包含的預編碼矩陣索引數目少於相應子頻段向量w中的元素數目。例如，將向量w中的子頻段分組，為每組子頻段上報一個預編碼矩陣索引。雖然此處是在選出的子頻段w中分組，而不是對所有子頻段Q分組，但這一分組方法類似於
背景技術：
參考文件[6]中的方法。在這個實施例中，n包含p個元素，這裡p的數目小於所選的子頻段數目/r。可找到多至屍<《'個預編碼矩陣索引，以及向量w中的一組r個子頻段以滿足本實施例中的公式(3)。參見圖2中的例(a),這裡屍=2。在本發明的另一實施例中，預編碼矩陣索引的向量n中只含有一個元素。在這一實施例中，n包含屍二i個元素。因此，在這一實施例中，可找到一個預編碼矩陣索引，以及向量"中的一組/:'個子頻段以滿足本實施例中的公式(3)。參見圖2中的例(b)。圖3為OFDM子頻段頻譜中預編碼矩陣和子頻段的信噪比(SNR)曲線圖示例。以下將使用圖3中的曲線圖說明如何根據本發明選擇預編碼矩陣索引和子頻段的組合。在根據圖3所示的本發明第一個例子中，設置n中的元素數量/^1，要選擇的子頻段數量《'=4。根據本發明提供的方法，遍歷所有可能的矩陣索引和子頻段組合，在這一實施例中，具體要找出一個能在四個子頻段上得到最佳性能的矩陣，以及找出四個該矩陣將要應用的子頻段。在這裡，矩陣3和子頻段4、5、6和12被選中。在根據圖3所示的本發明第二個例子中，設置為屍=2、尺'=4。這一實施例中選出的矩陣和子頻段與實施例1不同，選中的是矩陣1子頻段7，而不再包括子頻段12。這是因為本實施例中需要選出兩個矩陣，而矩陣1在子頻段7中的信噪比高於矩陣3在子頻段12中的信噪比。
背景技術：
：中降低預編碼矩陣索引信令量的現有方法包括為子頻段的一固定子集，如每兩個子頻段發送預編碼矩陣索引。這樣做問題在於一些質量較差、不會被調度程序調度的子頻段佔用了大量預編碼矩陣索引信令。因此，現有技術中提供的方法並不理想。圖3所示的一個例子中，用現有技術中的方法，以每兩個子頻段使用一子頻段的固定子集，包括子頻段1、3、5、7、9和11。按照現有技術中的方法，然後就是為上述每個子頻段選擇最可能的預編碼矩陣，並為每個子頻段選出的預編碼矩陣發送預編碼矩陣索引信令。如圖3所示，子頻段1、3和11無論用哪一個矩陣，信噪比都很差，這幾個子頻段一般不會被用於傳輸調度。在現有技術的解決方案中，發送這些子頻段的相關信令浪費了通訊資源。根據本發明，一旦根據公式(3)選擇出預編碼矩陣索引和一組個子頻段，就可以選擇出子頻段和在子頻段上使用的預編碼矩陣索引的最佳組合。這裡給定可用的預編碼矩陣索引數目和《'的值，就可以根據公式(3)找出預編碼矩陣索引和一組《'個子頻段。這是因為公式(3)遍歷所有可用的子頻段和預編碼矩陣索引組合，選出使函數y最大的組合。函數/給出傳輸質量的測量值。因此，公式(3)選出的是能帶來最高傳輸質量的組合。同樣，公式(3)選擇的也是調度程序最有可能調度的組合。以下將進一步說明函數/。圖4是OFDM子頻^:頻譜中預編碼矩陣和子頻段的信噪比(SNR)曲線圖的另一示例。如圖4所示，某些時候，一些預編碼矩陣優於其它預編碼矩陣。這時，預編碼矩陣索引向量n只包含一個元素，即屍=1時的實施例在應用中尤其有優勢。因為這個預編碼矩陣幾乎在整個帶寬上都是最佳預編碼矩陣。當屍=1時，本發明的方法可以簡化為僅選擇子頻段。子頻段和預編碼矩陣的選擇還可以進一步擴展到秩自適應技術，這裡秩為數據流的數目A^，可通過以下公式求出{n,0，iVs}=argmax/(A,6,T^)n'^(4)但利用公式(4)時，可以找出預編碼矩陣索引、向量"中的一組/T個子頻段和數據流的數目^以滿足公式(4)。和公式(3)—樣，n中包含元素的數量P取不同值時均可滿足。使用公式(4)時，由接收端做出秩自適應決策。這有利於提高最大化連接的概率。利用公式(3)時，由基站收發信機(BTS)/節點B(NodeB)設置&。上述公式(3)和公式(4)中的度量函數/是向量"中子頻段、相應長度r和n中一個或多個預編碼矩陣索引的函數。這一函數可用不同方法實現。方法之一就是對每一數據流都使用參考文件[8](3GPPR1-031304，"System-levdevaluationofOFDM—initialevaluation"Ericsson,Nov.17-21,2003(3GPPR1-031304,《系統級的OFDM估計——初步估計》，愛立信，2003年11月17-21日))中的有效冪SIR映射(EESM)，假設子頻段的某一集合"和用於"中所有子頻段的PMI向量或單一PMI,然後用以下公式表示/:/(n,w,iVs)=min(五E5M,(n，w，7VJ，…，五五5M^(n，w,#5》(5)^是數據流的數目，￡￡&1^^1，"，7^)是數據流s的EESM，其中設有^個數據流、並使用與向量n中索引相應的預編碼矩陣和子頻段w。EESM也是信道矩陣H.和幹擾協方差矩陣的函數，此處省略以簡化表達。另一方法是將EESM映射到每個數據流的交互(mutual)信息上，假設子頻段的某一集合"和用於w中所有子頻段的PMI向量或單一PMI，然後累加每個數據流每個子頻段的總吞吐量或交互信息量，得到度量函數/的標量輸出值如下formulaseeoriginaldocumentpage17(6)另一種方法是將/看作在給定塊差錯率(BLER)的情況下，對總吞吐量的反映formulaseeoriginaldocumentpage17(7)這裡函數用於將EESM的值映射到相應的最大碼塊長度(信息位的數量)，在最大碼塊長度下，BLER的值小於規定的理想值。因此，公式(7)給出了每一個數據流的碼塊長度之和，該碼塊長度之和和預期吞吐量成正比。公式(5)、(6)和(7)中提出的方法都假設有多個碼字，其中每個數據流傳輸一個單獨編碼的信息塊。另一種方法則是使用一個(較大)的碼字，將這一碼字插入並映射到所有的數據流上，這時整個碼字生成一個EESM值formulaseeoriginaldocumentpage17(8)本領域技術人員可以理解，可以通過多種方法來計算度量函數/。傳輸質量有多種不同的定義，因此也有多種不同方法用來估計傳輸質量。公式(5)和(8)得到的是SNR值，公式(6)得到的是容量值，公式(7)得到的是實際吞吐量。這些都是傳輸質量的不同度量值，但是在通訊領域中，傳輸質量還有很多其它的度量值。因此上述公式(5)至公式(8)可以看作多種信道質量估計方法中的四種，但是公式(5)至公式(8)不能用於限制本發明的範圍。在本發明的一個實施例中，除了子集w的一個或多個預編碼矩陣索引外，接收機還可以為子頻段的補集^反饋一預編碼矩陣索引，這裡『U"=Q。如果調度程序決定使用子集『中的子頻段發送信息，則可以使用子頻段補集的預編碼矩陣索引。可選地，『中子頻革殳的預編碼矩陣可以是固定的。因此這些子頻—險的預編碼矩陣指示不需要信令。具體來說，在這種情況下，固定的預編碼矩陣可以是單位矩陣，或者，如果該固定的預編碼矩陣的行和列不等，則其可以是單位矩陣中的列。在上述實施例中，還可以用任意壓縮方法壓縮子集"中的預編碼矩陣索引信息，例如使用平均運轉周期編碼(RLC)，或其它本領域現有的壓縮方法。"中的子頻段可以進一步分為多個子-子頻段，每個子-子頻段都具有唯一的預編碼矩陣索引。這種方法需要使用標籤來指明劃分"為子-子頻段的方法。在本發明的一個實施例中，發射端為BTS/NodeB,接收端為移動臺/用戶設備(UE)。在這一實施例中，移動臺/UE將預編碼向量n、子集"以及數據流可能的數目^發送給BTS/NodeB。BTS/NodeB將收到的這些信息作為參考，但不需要嚴格遵守這些信息。在這一實施例中，可以由BTS/NodeB設置K'的值，也可以由移動臺/UE設置iT的值。在另一實施例中，發射端為移動臺/UE，接收機端為BTS/NodeB，其中BTS/NodeB將包含預編碼向量n、子集《以及數據流可能的數目^的調度許可發送給移動臺/UE。這時移動臺/用戶設備必須嚴格遵守收到的信息。在另一實施例中，在系統標準裡設定n中的元素數量屍，p值可以;f艮據數據類型而定，如根據系統帶寬、通訊統計量等等。本發明的方法可以應用於一種接收單元和/或一種發射單元中，如運行軟體的移動臺/UE或BTS/NodeB中。優選地，可以使用數位訊號處理器(DSP)或其它同等處理器來執行本方法中各步驟。在表l中，比較了本發明需要的反饋量、完全反饋時的反饋量和現有技術中使用每Z個OFDM子頻段一組的分組方法時的反饋量。表1的後兩行為本發明所需的反饋量。表l:反饋預編碼矩陣索引所需的信令開銷對比表。(^為指示碼錶元素所需的位數量)tableseeoriginaldocumentpage19日t,民卩屍=1日t，選擇子頻段(圖2所示例[b])為比較使用全反饋時的系統性能和使用頻段選擇和單一預編碼矩陣索引反饋(圖2所示例[b])時的系統性能，還進行了計算機仿真試驗。仿真結果如表2所示。利用單一預編碼矩陣索引反饋時，吞吐量雖略微下降了幾個百分點，但反饋量卻減少了大約三分之一，這表明本發明的預編碼矩索引壓縮方法是非常有效的。表2:仿真試-瞼。MIMO配置尺吞吐量反饋負荷全反饋本發明反饋量全反饋本發明反饋量4x21232.14Mb/s2.10Mb/s36位11位2x21263.39Mb/s3.33Mb/s36位13位表2所示為全反饋和本發明的吞吐量和反饋負荷的比較。仿真環境為一個帶寬為5MHz帶寬的OFDM系統，該系統信號為TU(典型城域)信道，且僅包含一個單用戶，碼錶包含8個元素。本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進一步修改本發明所提供的用於降低預編碼反饋信息量的方法、接收單元和發射單元。改、變更和/或增補。可以理解，凡是本發明權利要求範圍內的應用、修改、變更和/或增補都屬於本發明保護內容。參考文件[1]3GPPRl-061246"UnifieduplinkCQIsignalingbyefficientlabeling",Huawei，Shanghai,May2006.[2]PCT/CN/2006/0004，"Methodforsub-bandindicatorsignaling",Huawei:Patentapplication,March2006.[3]J.Choi,R.W.HeathJr./'InterpolationBasedUnitaryPrecodingforSpatialMultiplexingMIMO-OFDMwithLimitedFeedback",IEEEGlobecomConference2004,Dallas,USA,November2004,page214-218.[4]J.Choi,R.W.HeathJr""InterpolationBasedTransmitBeamformingforMIMO-OFDMwithLimitedFeedback",IEEETransactionsonSignalProcessing,Vol.53，No.11,November2005，page4125-4135.[5]B.Mondahl，R.W.HeathJr.'"AlgorithmsforQuantizedPrecodinginMIMOOFDMBeamformingSystems",ProceedingsoftheSPIE,Volume5847，pp.80-87(2005).[6]3GPPRl-061441,"FeedbackReductionforRank-1pre誦codingforE畫UTRAdownlink",TexasInstruments,Shanghai,May2006.[7]3GPPRl-061439,"EvaluationofCodebook陽basedPrecodingforLTEMIMOSystems",TexasInstruments,Shanghai,May2006.[8]3GPPRl-031303,"System-levelevaluationofOFDM—initialevaluation"Ericsson,Nov.17-21，2003.權利要求1、一種在多載波多入多出MIMO系統中用於降低預編碼反饋信息量的方法，所述系統在接收端使用多個子載波在Ns個數據流上承載信息，所述多個子載波組成一個含有K個可用子頻段的集合Ω(n1，…，nK)，所述系統進一步在發射端，按照接收端反饋的碼錶索引從預編碼碼表中選擇一個適當的待使用的預編碼矩陣；其特徵在於，所述方法包括根據子頻段和矩陣組成的每個組合的傳輸質量，選擇有限數量的P個碼錶索引，包含於向量∏中；同時選擇有限數量的K′個子頻段，包含於所述集合Ω的子集ω(m1，…，mK′)中，其中K′的值滿足K′＜K，P的值滿足P≤K′；將用於識別所述子集ω的信息和所述向量∏發送給發射端。2、根據權利要求1所述的方法，其中，選擇碼錶索引和所述子集"待使用的相應子頻段，使傳輸質量函數最大化。3、根據權利要求2所述的方法，其中所述子集"(m,，…，mr)和所述向量n中的P個碼錶索引滿足其中n為包含p個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集"中的子頻段或子頻段組對應；/為標量傳輸質量函數，考慮在多個數據流和多個子頻段上的傳輸質量測量值；尺'為給定值，用於定義與發送的碼錶索引相應的子頻段數目，/T<^;乂為數據流的lt目。4、根據權利要求1所述的方法，其中對於一傳輸質量函數，同時選擇碼錶索引、所述子集"待使用的子頻段和數據流數目。5、根據權利要求4所述的方法，其中同時選擇所述碼錶索引、所述子集"待使用的子頻段和數據流數目乂使所述傳輸質量函數最大化。6、根據權利要求5所述的方法，其中所述子集"(mi，…，,)、所述向量n中的P個碼錶索引和所述數據流數目滿足其中n為包含屍個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集"中的子頻段或子頻段組對應；y為一個標量傳輸質量函數，考慮在多個數據流和多個子頻段上的傳輸質量測量值；《'為給定值，用於定義與發送的碼錶索引相應的子頻段數目，乂為數據流的數目。7、根據權利要求3或6所述的方法，其中所述函數y定義為/(n,w,)=min(促&W,(n，《，tVs),…，戰SM^(n,w，tVs))其中n為包含p個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集"中的子頻段或子頻段組對應；^為數據流的數目；EESM為有效冪SIR映射函數。8、根據權利要求3或6所述的方法，其中所述函數,定義為a、/(n,w，ws)=2i。g2(i+(n,c;，ws》其中n為包含屍個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集《中的子頻段或子頻段組對應；K為數據流的數目；EESM為有效冪SIR映射函數。9、根據權利要求3或6所述的方法，其中所述函數y定義為/(n,w,ws)=￡g脂(欣&^(n，ws》其中n為包含p個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集w中的子頻段或子頻段組對應；iv,為數據流的^:目；EESM為有效冪SIR映射函數；g見^W為將EESM值映射到相應的最大碼塊長度(信息位的數量)的函數，所述最大碼塊長度使得BLER的值小於規定的理想值。10、根據權利要求3或6所述的方法，其中所述函數/定義為/(n，化Ag=ws(n,w，Vs)，其中n為包含p個預編碼矩陣索引的向量，所述預編碼矩陣索引與子頻段子集"中的子頻段或子頻段組對應；乂為數據流的悽t目；EESM為有效冪SIR映射函數。11、根據權利要求1所述的方法，其中所述發射端為基站收發信機BTS/節點BNodeB,所述接收端為移動臺/用戶設備UE。12、根據權利要求11所述的方法，其中所述發送的碼錶索引所對應的子頻段的數目iT由BTS/NodeB設置。13、根據權利要求11所述的方法，其中所述發送碼錶索引所針對的子頻段的數量《'由移動臺/UE設置。14、根據權利要求1所述的方法，其中所述發射端為移動臺/UE,所述接收端為是BTS/NodeB。15、根據權利要求1所述的方法，其中所述碼錶索引集n中的碼錶索引的數目屍為1，屍=1。16、根據權利要求1所述的方法，其中所述碼錶索引的數目P為一預設值，優選地由系統標準給定。17、根據權利要求1所述的方法，其中除了向發射端發送所述子集"的P個預編碼矩陣索引外，還向發射端發送餘集^的一預編碼矩陣索引，其中formulaseeoriginaldocumentpage5,Q為所有可用子頻段的集合。18、根據權利要求1所述的方法，其中所述補集^的預編碼矩陣索引固定，其中『U=Q，Q為所有可用子頻段的集合。19、根據權利要求18所迷的方法，其中所述固定的預編碼矩陣為單位矩陣。20、根據權利要求18所述的方法，其中所述固定的預編碼矩陣包括單位矩陣中選出的列。21、根據權利要求1所述的方法，其中用於識別所述子集的所述信息包含於位像中。22、一種在多載波多入多出(MIMO)系統中用於降低預編碼反饋信息量的方法，所述系統在發射端使用多個子載波在i^個數據流上承載信息，所述多個子載波組成一個含有^個可用子頻段的集合Q所述系統進一步在發射端，按照接收端反饋的碼錶索引從預編碼碼表中選擇一個適當的待使用的預編碼矩陣；其特徵在於，所述方法包含接收用於識別有限數量的個子頻段的信息和包含有限數量的P個碼錶索引的向量n,所述r個子頻段屬於所述集合Q的子集w(附,，...,,)，所述屍個碼錶索引是用於所述子集w(^,…,,)中的所述尺'個子頻段，所述信息和所述向量由接收端根據子頻段和矩陣組成的每個組合所提供的傳輸質量選擇並反饋；使用所述P個碼錶索引，在所述K'個子頻段上發射信息。23、一種在多載波多入多出(MIMO)系統中用於降低預編碼反饋信息量的接收單元，所述系統設置為使用多個子載波在7V,個數據流上承載信息，所述多個子載波組成一個含有K個可用子頻段的集合Q(",，…,)，所述系統進一步設置為在發射單元按照接收單元反饋的碼錶索引，從預編碼碼表中選擇一個適當的待使用的預編碼矩陣；其特徵在於，所述接收單元包括一裝置，用於根據子頻段和矩陣組成的每個組合所提供的傳輸質量，選擇有限數量的P個碼錶索引，包含於向量n中；同時選擇有限數量的iT個子頻段，包含於所述集合Q的子集w為(mt,…,/7V)中，其中r的值滿足K、〖，P的^直滿足屍^iT;一裝置，用於將用於識別所述子集"的信息和所述向量n發送給所述發射單元。24、根據權利要求23所述的接收單元，其中所述接收單元為移動臺/用戶設備UE。25、根據權利要求23所述的接收單元，所述接收單元為基站收發信機BTS/節點BNodeB。26、一種在多載波多入多出(MIMO)系統中用於降低預編碼反饋信息量的發射單元，所述系統設置為使用多個子載波在在K個數據流上承載信息，所述多個子載波組成一個含有K個可用子頻段的集合Q(，…,)，所述發射單元設置為按照系統接收端反饋的碼錶索引，從預編碼碼表選擇一個適當的待使用的預編碼矩陣；其特徵在於，所述發射單元包括一裝置，用於接收由接收端反饋的信息和包含有限數量的P個碼錶索引的向量n，所述信息用於識別所述集合Q的子集"—,…，,)中的有限數量的r個子頻段，所述有限數量的屍個碼錶索引用於所述子集"(m,，…，,)中的所述K'個子頻段，其中《'的值滿足《'<《，P的值滿足/^〖'，所述信息和所並反饋；一裝置，使用所述P個碼錶索引，在所述iT個子頻段上發射信息。全文摘要本發明公開了一種在使用預編碼的多載波多入多出(MIMO)系統中降低預編碼反饋信息量的改進方法。所述方法在接收端根據子頻段和矩陣組成的每個組合的傳輸質量，選擇有限數量的P個碼錶索引，包含於向量Π中；同時選擇有限數量的K′個子頻段，包含於所述集合Ω的子集ω(m1，…，mK′)中，其中K′的值滿足K′＜K，P的值滿足P≤K′；將用於識別所述子集ω的信息和所述向量Π發送給發射端。文檔編號H04B7/04GK101273548SQ200680024209公開日2008年9月24日申請日期2006年6月20日優先權日2006年6月20日發明者雅普·范·德·比克,馬蒂爾斯·溫斯特姆申請人:華為技術有限公司