生成用於均勻圓陣列的碼本及從該碼本中獲取碼字的方法
2023-06-02 01:09:16
專利名稱：生成用於均勻圓陣列的碼本及從該碼本中獲取碼字的方法
技術領域：
本申請涉及無線通信，尤其涉及多輸入多輸出(MIMO)的無線通信系統中適用於均勻圓陣列(uniform circular array)天線配置方式的碼本設計方法以及在配置有均勻圓陣列天線的基站中用於從所設計的碼本中確定碼字的方法及裝置。
背景技術：
在頻分復用(FDD)系統中，信道狀態信息(CSI)的量化是ー個關鍵問題。均勻圓陣列是基站的ー種典型的天線配置方式。對於均勻圓陣列天線配置方式，量化信道狀態信息的ー種方法是重新使用Rel-IO碼本。然而，8Tx Rel-IO碼本是為線性天線陣列設計的，其並不十分適用均勻圓陣列。目前，尚沒有ー種適用於均勻圓陣列天線配置方式的完整碼本。
發明內容
針對上述問題，本發明提供了ー種適用於均勻圓陣列天線配置方式的碼本集合設計方案。本發明所設計的碼本集合適用於多輸入多輸出通信系統中基站配置有Nt根發射天線且該Nt根發射天線為均勻圓陣列天線配置方式的情形，該碼本集合包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，根據本發明的一個實施例的碼本生成方法包括以下步驟基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣，確定碼本集合中的Nt個碼本，其中，所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
權利要求
1.ー種生成碼本集合的方法，所述碼本集合適用於多輸入多輸出通信系統中基站配置有Nt根發射天線且該Nt根發射天線為均勻圓陣列天線配置方式，該碼本集合包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，其中，所述方法包括以下步驟 a.基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣，確定所述碼本集合中的Nt個碼本，其中，所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述步驟a中的所述Nt個碼本中的秩為r的碼本ら通過下式確定 其中
3.一種在多輸入多輸出的通信系統的基站中用於確定碼字的方法，該基站配置有Nt根均勻圓陣列天線，所述方法包括以下步驟 i.接收來自用戶終端的碼字索引信息； ii.根據所述碼字索引信息，從碼本集合中確定與所述碼字索引信息對應的目標碼字； 其中，所述碼本集合中包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，所述Nt個碼本基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣確定，且所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
4.根據權利要求3的所述方法，其特徵在於，所述Nt個碼本中的秩為r的碼本(；通過下式確定
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述碼字索引信息包括秩指示信息和碼字指示信息，所述步驟ii包括以下步驟 -根據所述秩指示信息，從所述碼本集合中確定與所述秩指示信息對應的目標碼本； -根據所述碼字指示信息，從所述目標碼本中確定與所述碼字指示信息對應的目標碼字。
6.一種在多輸入多輸出的通信系統的用戶終端中用於向基站提供碼字索引信息的方法，所述基站配置有Nt根均勻圓陣列天線，所述方法包括以下步驟 I.根據所估計的信道矩陣並基於預定準則，從碼本集合中確定ー個碼字； II.將所述碼字的碼字索引信息發送至所述基站； 其中，所述碼本集合中包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，所述Nt個碼本基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣確定，且所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述Nt個碼本中的秩為r的碼本(；通過下式確定
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在幹，所述碼字索引信息包括秩指示信息和碼字指示信息。
9.根據權利要求6所述的方法，所述預定準則包括容量最大化準則。
10.一種在多輸入多輸出的通信系統的基站中用於確定碼字的裝置，該基站配置有Nt根均勻圓陣列天線，所述裝置包括 第一接收裝置，用於接收來自用戶終端的碼字索引信息； 第一確定裝置，用於根據所述碼字索引信息，從碼本集合中確定與所述碼字索引信息對應的目標碼字；其中，所述碼本集合中包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，所述Nt個碼本基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣確定，且所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
11.根據權利要求10的所述裝置，其特徵在於，所述Nt個碼本中的秩為r的碼本(；通過下式確定
12.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述碼字索引信息包括秩指示信息和碼字指示信息，所述第一確定裝置用幹根據所述秩指示信息，從所述碼本集合中確定與所述秩指示信息對應的目標碼本；以及根據所述碼字指示信息，從所述目標碼本中確定與所述碼字指示信息對應的目標碼字。
13.一種在多輸入多輸出的通信系統的用戶終端中用於向基站提供碼字索引信息的裝置，所述基站配置有Nt根均勻圓陣列天線，所述裝置包括 第二確定裝置，用於根據所估計的信道矩陣並基於預定準則，從碼本集合中確定ー個碼字； 第一發送裝置，用於將所述碼字的碼字索引信息發送至所述基站； 其中，所述碼本集合中包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，所述Nt個碼本基於信道矩陣的主特徵向量和NtXNt的哈達瑪矩陣確定，且所述哈達瑪矩陣的第一列為全I或全-1，所述信道矩陣的主特徵向量為
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述Nt個碼本中的秩為r的碼本(；通過下式確定
15.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述碼字索引信息包括秩指示信息和碼字指示信息。
全文摘要
本發明提供了適用於均勻圓陣列天線配置方式的碼本設計方案，所設計出的碼本中的各碼字具有恆模、各列間相互正交，和嵌套特性。基於所設計的碼本，本發明還提供了在MIMO通信系統的基站中用於從所設計的碼本集合中確定碼字的方法，該基站配置有Nt根均勻圓陣列天線，該方法包括接收來自用戶終端的碼字索引信息；根據碼字索引信息，從碼本集合中確定與該碼字索引信息對應的目標碼字；其中，該碼本集合中包括分別對應於各個秩的Nt個碼本，該Nt個碼本基於信道矩陣的主特徵向量和Nt×Nt的哈達瑪矩陣確定，且哈達瑪矩陣的第一列為全1或全-1。相比於現有Rel-10碼本，使用本發明所設計的碼本，能夠減少反饋開銷，並提高小區平均譜效率和小區邊緣用戶譜效率。
文檔編號H04L1/06GK102769484SQ201110114279
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者呂荻, 楊紅衛, 武露 申請人:上海貝爾股份有限公司