[發(fā)明專利]一種預(yù)編碼矩陣的選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810247547.6
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101510820A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林雪紅;龔萍;呂旌陽;梁童;趙振山;雷旭;胡煒
• 申請（專利權(quán)）人: 普天信息技術(shù)研究院有限公司;北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04B7/06
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王 琦;王誠華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的預(yù)編碼技術(shù)，特別涉及一種預(yù)編碼矩陣的選擇方法。

背景技術(shù)

在移動通信中采用“中心基站-分散終端”的模式，在這種模式下移動終端很難進行協(xié)作發(fā)送和接收，因此實際中可行且有效的方式是通過基站來對收、發(fā)數(shù)據(jù)進行集中處理。于是，在上行的點對多點系統(tǒng)中一般采用多用戶檢測技術(shù)，在下行系統(tǒng)的點對多點系統(tǒng)中，一般采用MIMO(Multiple?InputMultiple?Output)預(yù)編碼技術(shù)。MIMO預(yù)編碼技術(shù)，就是在已知信道狀態(tài)信息CSI(Channel?States?Information)的情況下，通過在發(fā)送端對發(fā)送的信號做一個預(yù)先的處理，以方便接收機進行信號檢測以及提高信道容量的目的。發(fā)送端獲得信道信息主要通過以下兩種方法：在FDD系統(tǒng)中，發(fā)送端可以通過接收端反饋而獲得信道狀態(tài)信息；在TDD系統(tǒng)中，發(fā)送端通過下行信道與上行信道所具有的互易性而獲得信道狀態(tài)信息。

在LTE系統(tǒng)中，采用基于碼本反饋的預(yù)編碼技術(shù)，發(fā)射端和接收端具有相同的碼本，接收端根據(jù)信道信息從碼本中選取最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣，并且將預(yù)編碼矩陣索引(PMI，Precoding?Metrix?Index)反饋到發(fā)射端，發(fā)射端根據(jù)接收端的PMI從碼本中選取相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣，對發(fā)射信號進行預(yù)編碼處理。

接下來以4發(fā)射天線為例，說明現(xiàn)有的接收端進行預(yù)編碼矩陣的選擇方法。

在協(xié)議中，對應(yīng)4發(fā)射天線的情況，給出了16個碼本矩陣和相應(yīng)的索引值，該16個碼本矩陣是由16個碼本向量進行householder變換所得到的。對于任一碼本矩陣，對應(yīng)有4種層數(shù)選擇，從而可以在該任一碼本矩陣中選擇其中的一列、兩列、三列或四列構(gòu)成待選預(yù)編碼矩陣，如表1所示。這樣，每個碼本矩陣對應(yīng)4個待選預(yù)編碼矩陣，16個碼本矩陣共對應(yīng)64個待選預(yù)編碼矩陣。由表1可見，每種層數(shù)都對應(yīng)有16個矩陣，其中，W_i^{j}表示碼本矩陣W_i的第i列。

表1

現(xiàn)有的最優(yōu)預(yù)編碼矩陣選擇方案是：根據(jù)信道矩陣H，對64個待選預(yù)編碼矩陣進行遍歷，計算相應(yīng)的吞吐量或SINR等性能參數(shù)，選擇性能最優(yōu)的待選預(yù)編碼矩陣作為最終的預(yù)編碼矩陣，其對應(yīng)的層數(shù)即為選擇的層。可見，在該預(yù)編碼矩陣選擇方式中，需要進行64個預(yù)編碼矩陣的性能計算，才能選定層及預(yù)編碼矩陣。由于該方式采用了遍歷操作，計算復(fù)雜度高，計算量大，尤其在碼本向量和碼本矩陣較多、發(fā)射天線數(shù)目較大的情況下，計算復(fù)雜度迅速增加，因此，該遍歷方式實現(xiàn)的預(yù)編碼矩陣選擇不適于碼本數(shù)目多的情況。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種預(yù)編碼矩陣選擇方法，能夠降低預(yù)編碼矩陣選取的計算復(fù)雜度，并能夠接近窮舉法的性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種預(yù)編碼矩陣的選擇方法，包括：

a、將所有碼本矩陣進行分組，每組中的其他碼本矩陣由該組中的第一碼本矩陣進行模不變的行變換組成；對于每個組，確定層數(shù)為n時該組中各個碼本矩陣對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣所包括的列，以及確定的所述預(yù)編碼矩陣包括的列在該組的第一碼本矩陣中的列編號，將確定的列編號作為層數(shù)為n時該組的待選列編號，其中，n＝1，2，...，N，N為發(fā)射天線總數(shù)；

b、為每個組設(shè)置當(dāng)前列集合，并初始化為空；對于任一組，在該組的第一碼本矩陣中選擇與層數(shù)為1時該組的待選列編號相等編號的列，將選擇的列分別左乘信道矩陣H，在得到的結(jié)果矩陣中，將與層數(shù)為1時該組的待選列編號相等編號的各個行依次作為信號，分別計算所述各個行對應(yīng)的信號與干擾加噪聲比(SINR)值，從計算得到的所有SINR值中選擇最大值，并將所述任一組的第一碼本矩陣中與所述最大值對應(yīng)的行編號相等編號的列加入該組的當(dāng)前列集合；將所述最大值對應(yīng)的調(diào)制編碼方式作為該組的當(dāng)前調(diào)制編碼方式(MCS)，根據(jù)當(dāng)前列集合中所包括的列和當(dāng)前MCS確定該組的當(dāng)前性能參數(shù)值；并令每組的當(dāng)前層數(shù)n′＝1執(zhí)行步驟c；

c、為每個組的當(dāng)前列集合選擇所包括的該組第一碼本矩陣中的列，包括：