[發(fā)明專利]預(yù)編碼碼本和反饋表示

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080011344.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN102301666A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬蒂爾斯·溫斯特姆;劉江華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L25/03
• 分類號(hào): H04L25/03;H04L1/06;H04B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中的多天線傳輸技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及有關(guān)預(yù)編碼和傳送預(yù)編碼反饋表示的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)于多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)而言，預(yù)編碼旨在用于提高信號(hào)增益和/或增強(qiáng)多個(gè)發(fā)送信息流之間接收信號(hào)的區(qū)分。例如，預(yù)編碼已經(jīng)用于各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)，例如3GPPLTE、3GPP2?UMB和IEEE?802.16e。在所有這些標(biāo)準(zhǔn)中，OFDM作為傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)。

預(yù)編碼通過將要發(fā)送的多個(gè)或單個(gè)數(shù)據(jù)流分別與矩陣或向量相乘的方式來執(zhí)行。用于表示使用的預(yù)編碼(以及下文中列出的預(yù)編碼器)的矩陣或向量應(yīng)與信道相匹配，以便能夠很好地區(qū)分不同的數(shù)據(jù)流，從而能夠針對(duì)各個(gè)數(shù)流實(shí)現(xiàn)很高的接收信噪比(SNR)。在通過無線信道傳輸?shù)腛FDM系統(tǒng)中，輸入輸出關(guān)系可以表示為：

y＝HWx+n，??????????????????????????(B-1)

其中，W表示預(yù)編碼矩陣；H表示信道矩陣；x表示包含要發(fā)送的符號(hào)的輸入向量；n表示噪聲取樣；y表示接收端的輸出信號(hào)。等式B-1中的關(guān)系適用于OFDM系統(tǒng)中的各個(gè)子載波。然而，一組相鄰的子載波通常使用同一預(yù)編碼矩陣W。

等式B-1中的模型適用于以下兩種情況下的無線通信系統(tǒng)：1)基站與接收移動(dòng)臺(tái)之間的通信，其中基站有多個(gè)發(fā)射天線；2)多個(gè)基站與接收移動(dòng)臺(tái)之間的通信，其中每個(gè)基站有多個(gè)發(fā)射天線。在第二種情況下，傳輸信道H的列數(shù)等于所有協(xié)同基站的發(fā)射天線總數(shù)，同時(shí)預(yù)編碼矩陣W的行數(shù)也等于此發(fā)射天線總數(shù)。這種場(chǎng)景被稱為協(xié)同多點(diǎn)傳輸(COMP)系統(tǒng)，因此大量的傳輸天線需要碼本。

預(yù)編碼矩陣W的選擇是基于傳輸信道H的，即預(yù)編碼器依賴于信道。同時(shí)，傳輸秩的選擇也是基于信道H的。傳輸秩等于發(fā)送數(shù)據(jù)流的數(shù)量，同時(shí)等于預(yù)編碼矩陣W的列數(shù)。因此，如果選擇了秩1，預(yù)編碼矩陣W將成為預(yù)編碼向量。

圖1示意性地顯示了一種無線通信系統(tǒng)，其中，一個(gè)基站發(fā)送兩個(gè)數(shù)據(jù)流，這兩個(gè)數(shù)據(jù)流經(jīng)過了秩為2的預(yù)編碼矩陣W進(jìn)行預(yù)編碼處理。在這種情況下，發(fā)射基站有四個(gè)發(fā)射天線，而接收移動(dòng)臺(tái)有兩個(gè)接收天線。在接收機(jī)中，接收機(jī)濾波器用于將著兩個(gè)數(shù)據(jù)流分離開來。

圖2示意性地顯示了一種場(chǎng)景，其中無線通信系統(tǒng)中有三個(gè)發(fā)射基站，每個(gè)基站有四個(gè)發(fā)射天線，這三個(gè)發(fā)射基站分別向同一個(gè)接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)送了三個(gè)數(shù)據(jù)流，其中移動(dòng)臺(tái)有三個(gè)接收天線。這是一個(gè)COMP傳輸范例，其中，多個(gè)基站向同一個(gè)接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)送協(xié)同信號(hào)。因此，在這種情況下，由于總共有12個(gè)發(fā)射天線和3個(gè)接收天線，所以傳輸信道H有12列和3行。而且，由于發(fā)送了三個(gè)數(shù)據(jù)流，所以預(yù)編碼矩陣W有12行和3列，因此，將從12發(fā)射天線的碼本中選擇此矩陣。各個(gè)基站發(fā)射了此12x3的矩陣W的子矩陣，例如，基站1使用由預(yù)編碼矩陣W頂部的4行、3列組成的預(yù)編碼矩陣發(fā)射了3個(gè)數(shù)據(jù)流。

因此，接收機(jī)接收到了y，以及有關(guān)聯(lián)合的信道與預(yù)編碼器乘積G＝HW的信息，則接收機(jī)可以創(chuàng)建接收機(jī)濾波器R，用于估計(jì)傳輸符號(hào)向量：

x^=Ry.---(B-2)]]>

一種通用的接收機(jī)濾波器為迫零濾波器：

R＝(G^*G)^-1G^*，???????????????????????????????(B-3)

或線性最小均方誤差(LMMSE)接收機(jī)濾波器：

R＝(G^*G+C_nn)^-1G^*，???????????????????????????(B-4)

其中，C_nn是接收端的噪聲加干擾協(xié)方差矩陣。