[發明專利]一種多輸入多輸出系統預編碼的碼本設計方法

有效

• 申請號: 200810081659.9
• 申請日: 2008-03-03
• 公開（公告）號: CN101527617A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 孫云鋒;段亞軍
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04B7/04;H04L27/26
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍 洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及無線通信領域內多輸入多輸出(MIMO，Multi-Input?Multi- Output)系統編碼方法，尤其涉及MIMO系統中預編碼(Precoding)的碼本 (codebook)設計方法。

背景技術

在信道帶寬受限的情況下，通過采用MIMO技術可以大大提高系統的 容量。預編碼技術是發送方通過接收方反饋的信道信息，對發送的數據用預 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。但是如果接收方無法獲知信道的特性(如FDD模式，或TDD 模式下信道互易性失效的情況下)，需要通過反饋獲得信道特性。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。亦即把所有可能的MIMO 信道情況對應的系數預先設計成碼本的格式。碼本是預先定義的，由所有可 能反映信道特征的系數矩陣構成。這樣，接收方在估計MIMO信道系數后， 只需要反饋對應的碼本的標號，這種方法減輕了信令開銷，但相應地降低了 信道系數的估計精度。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，并將碼本對應的索引反饋給發送方。

在LTE中，已經確定在兩根天線時采用3個bit進行碼本反饋，共8個 碼本；在4根天線的情況下，采用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。如何在不增加反饋開銷的情 況下提高多碼流MIMO系統的性能，是系統當前要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多輸入多輸出系統預編碼的碼 本設計方法，在考慮到不增加碼本反饋開銷的同時，也要考慮到保證碼本的 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預編碼的 碼本設計方法，包括步驟：根據碼本反饋開銷設置均勻量化參考，并根據所 述均勻量化參考構造第一層碼本；計算所述第一層碼本的量化誤差，并以 所述量化誤差為輸入進行進一步量化，得到第二層碼本。

此外，所述第一層碼本用于所述多輸入多輸出MIMO系統的信號接收 方作為反饋碼本反饋給所述信號的發送方，所述第二層碼本用于所述MIMO 系統的收發雙方對所述第一層碼本進行處理。

此外，所述第二層碼本在[-/2，/2]之間進行量化而獲得。

此外，所述第二層碼本在[0，/2]之間進行量化而獲得。

此外，所述反饋用1個bit指示所述碼本的偏移方向是順時針或逆時針 方向。

此外，所述接收方接收信號并進行相應的信道估計，提取所述信道的特 征參數，根據所述信道及其統計參數進行信道特性分解，獲得準確的信道分 量，并將所述信道分量與所述第一層碼本相匹配，得到所述碼本的索引反饋 給發送方；所述發送方接收到反饋的所述碼本索引后，獲得對應的所述第一 層碼本，在不同的資源塊和時隙用不同的所述第二層碼本對所述第一層碼本 進行輪詢或對稱選擇的處理獲得新碼本；并用所述新碼本對數據進行加權及 發射。

此外，在所述接收方再次接收信號后還用所述第二層碼本對上一次反饋 的所述第一層碼本進行相同的所述輪詢或對稱選擇的處理，以獲得與所述發 送方相同權值的新碼本，并用所述新碼本進行數據檢測，亦即將所述數據進 行恢復處理。

通過本發明上述技術方案的處理，可以使得由于反饋開銷的限制而造成 的量化誤差均勻化，從而獲得碼本的分集使用增益。另外，由于信道編碼模 塊的冗余信息的存在，在低編碼速率的情況下，其有益效果將更為明顯。

附圖說明

圖1為第一層面碼本的設計示意圖；

圖2給出了本發明的第二層次碼本的設計方法兩種實施例的示意圖；

圖3給出了本發明的分層碼本的設計步驟；

圖4根據本發明描述的碼本設計方法，MIMO系統在收發雙方的實施 步驟。

具體實施方式