[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于空分復(fù)用的預(yù)編碼矩陣選擇方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910089851.7
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101964696A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張婷;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L1/00;H04L1/16;H04L25/03;H04B1/707
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 王黎延;周義剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于空分復(fù)用的預(yù)編碼矩陣選擇方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

多輸入多輸出(Multi-input?Multi-output，MIMO)技術(shù)已經(jīng)成為未來移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、高傳輸質(zhì)量的重要途徑。MIMO技術(shù)的一個突出特點就是能顯著提高無線系統(tǒng)的頻譜利用率，進而提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。但是，由于多天線空間信道間存在相關(guān)性，接收端很難將多路數(shù)據(jù)分開，因此，如果發(fā)射端完全已知或部分已知信道狀態(tài)信息，就能夠充分利用已知的信道狀態(tài)信息對發(fā)射信號進行預(yù)編碼處理，來調(diào)整MIMO系統(tǒng)各發(fā)射天線的功率，從而使得多個數(shù)據(jù)流分別在正交的空間子信道中傳輸，減小干擾，所以，對發(fā)射信號進行預(yù)編碼處理相對于發(fā)射端對信道沒有先驗信息、各發(fā)射天線總的發(fā)射功率相同的情況，能進一步提高MIMO系統(tǒng)的容量。

預(yù)編碼技術(shù)的研究是基于發(fā)射端完全已知或部分已知信道狀態(tài)信息的假設(shè)條件，因此，如果MIMO系統(tǒng)的上下行信道不具有互易性，例如頻分雙工(FDD，F(xiàn)requency?Division?Duplex)系統(tǒng)，那么就需要采用閉環(huán)預(yù)編碼MIMO系統(tǒng)，即接收端將估計的全部或部分信道信息反饋給發(fā)射端，發(fā)射端從接收到的反饋信息中獲取信道狀態(tài)信息對發(fā)射信號進行預(yù)編碼處理。

接收端對估計得到的信道矩陣H進行奇異值分解(Singular?ValueDecomposition，SVD)來確定預(yù)編碼矩陣V，并將其反饋給發(fā)射端。如果發(fā)射端能得到V矩陣的具體元素值，此時能夠獲得最佳的性能；但通常上行鏈路中為預(yù)編碼矩陣V反饋預(yù)留的空間不足以傳輸V矩陣的全部信息，此時需要通過構(gòu)建預(yù)編碼碼本來反饋近似預(yù)編碼矩陣V的信息，即預(yù)先定義一組發(fā)射端和接收端都已知的預(yù)編碼矩陣的集合，稱其為預(yù)編碼碼本，接收端在給定的碼本中找出與SVD分解得到的V矩陣最相似的一個作為最佳的預(yù)編碼矩陣，并將其所對應(yīng)的索引在相干時間內(nèi)通過上行鏈路反饋給發(fā)射端，發(fā)射端根據(jù)索引值獲得預(yù)編碼矩陣，然后對發(fā)射信號進行預(yù)編碼處理。

基于碼本的預(yù)編碼技術(shù)大大降低了預(yù)編碼系統(tǒng)的反饋量，能夠以較小的代價獲得較好的性能?，F(xiàn)有的預(yù)編碼MIMO系統(tǒng)中，接收端通過信道估計算法得到信道矩陣H后，通常采用均方誤差矩陣的跡最小化的原則或行列式最小化的原則在給定的預(yù)編碼碼本中選出最佳的預(yù)編碼矩陣。

圖1所示為現(xiàn)有MIMO系統(tǒng)中，接收端進行預(yù)編碼矩陣選擇的流程示意圖，如圖1所示，現(xiàn)有MIMO系統(tǒng)中，接收端進行預(yù)編碼矩陣選擇包括以下步驟：

步驟11：接收端首先對信道進行估計，得到信道矩陣。

步驟12：依次用預(yù)先定義的預(yù)編碼碼本中的每個預(yù)編碼矩陣V_i和得到的信道矩陣計算均方誤差矩陣的跡或行列式。

步驟13：對預(yù)先定義的預(yù)編碼碼本中的每個預(yù)編碼矩陣V_i，選擇使得均方誤差矩陣的跡或行列式最小的V_i作為最佳的預(yù)編碼矩陣V_opt，即通過公式(1)或公式(2)選擇預(yù)編碼矩陣V_opt：