[發明專利]一種信道信息的碼本量化反饋方法及系統

有效

• 申請號: 201010162036.1
• 申請日: 2010-04-05
• 公開（公告）號: CN101834706A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳藝戩;徐俊;李儒岳
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L1/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種信道信息的碼本量化反饋方法及系統。

背景技術

無線通信中，如果發送端和接收端都使用多根天線，可以采取空間復用的方式來獲取更高的速率。相對于一般的空間復用方法，一種增強的技術是接收端反饋給發送端信道信息，發送端根據獲得的信道信息使用一些發射預編碼技術，極大的提高傳輸性能。簡單的利用方法即直接使用信道特征矢量信息進行預編碼，主要用于單用戶MIMO中，也有其它一些更優但更復雜的方法，主要用于多用戶MIMO中。但都需要比較準確的信道信息。

在長期演進計劃(LTE：Long?Term?Evolution)中，信道信息的反饋主要是利用較簡單的單一碼本反饋方法，而MIMO的發射預編碼技術的性能主要依賴于其中碼本反饋的準確度。

這里將基于碼本的信道信息量化反饋的基本原理簡要闡述如下。

假設有限反饋信道容量為Bbps/Hz，那么可用的碼字的個數為N＝2^B個。信道矩陣的特征矢量空間經過量化構成碼本空間發射端與接收端共同保存或實時產生此碼本(收發端相同)。對每次信道實現H，接收端根據一定準則從中選擇一個與信道最匹配的碼字并將碼字序號i反饋回發射端。這里，碼字序號稱為PMI(Precoding?Matrix?Indicator)。發射端根據此序號i找到相應的預編碼碼字從而獲得信道信息，表示了信道的特征矢量信息。

一般來說可以進一步的被劃分為多個Rank對應的碼本，每個Rank下會對應多個碼字來量化該Rank下信道特征矢量構成的預編碼矩陣。由于信道的Rank和非零特征矢量個數是相等的，因此，一般來說Rank為N時的碼字都會有N列。所以，碼本可按Rank的不同分為多個子碼本，如表1所示。

表1為碼本的結構表

其中，在Rank＞1時需要存儲的碼字都為矩陣形式，例如LTE協議中的碼本就是采用的這種碼本量化的反饋方法，如表2所示。在下文中，為了統一起見，矢量也可以看成一個有一個維度為1的矩陣。

表2下行4天線的預編碼碼本

表2中I為單位陣，W_k^(j)表示矩陣W_k的第j列矢量。表示矩陣W_k的第j₁，j₂，...，j_n列構成的矩陣。

作為LTE的繼續演進的高級長期演進系統(LTE-A：Long?Term?EvolutionAdvanced)需要支持更大的系統帶寬(最高可達100MHz)，并且需要提高平均頻譜效率和小區邊緣用戶的頻譜效率，為此，LTE-A需要對一些技術進行增強，如提高反饋效率，進一步提高碼本反饋的精度。基于LTE-A的需求，自適應碼本的思想被提出。自適應碼本的主要思想是利用信道的相關信息對一個碼本C_b進行調整，然后使用調整后的碼本C_B對信道特征信息進行量化。其優點在于它能夠在相關信道場景下有效提高碼本反饋的精度，進而使信道的頻譜效率得到有效改善。這里的相關信息是一個長期統計的信息，因此僅需要長周期反饋。

現有的自適應碼本技術其形式可以表述為：

C_B＝F(R，C_b)，即利用信道相關信息具體形式的一種：“信道相關矩陣R”，和一個函數F對一個碼本C_b做調整，得到適應當前信道特征矢量分布的一個碼本C_B。這里信道相關矩陣是利用收發天線之間的信道H(維度為N_r×N_t或N_t×N_r，N_t為發射天線，N_r為接收天線，H中每個元素表征1對收發天線之間的信道響應)進行二階長期統計得到。當然除了信道相關矩陣R也有其它相關信息的表述形式。

具體的，自適應碼本可以描述為以下數學形式：