[發明專利]通信處理方法及裝置

無效

• 申請號: 201210116923.4
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN103379050A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 盛斌;朱鵬程;云翔;陳嵐
• 申請（專利權）人: 東南大學;株式會社NTT都科摩
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B7/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，特別是一種通信處理方法及裝置。

背景技術

移動通信技術正處于前所未有的快速發展時期。隨著全球范圍內移動用戶的迅猛增長和便攜計算設備的普及，數據業務以及寬帶互聯網業務所占的比重越來越大，未來移動通信系統需要實現更高的數據速率和更大的系統容量。但隨著各種無線通信技術的廣泛應用，無線頻道變得非常擁擠，可利用的頻譜資源日趨飽和。為了解決頻譜資源短缺和業務量激增之間的矛盾，未來移動通信系統需要采用先進的通信技術，實現極高的頻譜效率。

作為最近二十年無線通信領域最重要的研究成果，MIMO自適應技術是提高無線通信系統的頻譜效率的有效方法。MIMO技術通過在發送機和接收機配置多根天線，獲得了額外的空間自由度，可以大幅提高信道容量；而自適應傳輸技術能夠充分挖掘MIMO提供的無線資源，有效提高信息傳輸的有效性和可靠性，同時簡化發送/接收處理復雜度。目前，MIMO自適應技術已經成為當前寬帶無線通信系統主流的物理層技術。

實施MIMO自適應傳輸的前提條件是系統發送端需要獲得當前無線信道的狀態信息。但是，在頻分雙工中，發送端不能獲得必要的信道狀態信息，因此無法完成發送模式的自適應調整。為此，需要建立一條由接收端到發送端的低速反饋信道，將信道信息反饋至發送端。信道信息反饋技術中的關鍵問題是優化反饋方案，以較低的反饋開銷獲得較高的反饋精度，從而有效的提高前向鏈路的傳輸質量。

作為MIMO自適應傳輸的支撐技術，信道信息反饋技術受到了學術界和工業界的共同關注。目前已經很多有意義的研究成果報道出來，其中具有影響力的是基于預編碼碼本的反饋方法，說明如下。

如圖1所示，考慮用戶終端向基站反饋信道信息的情況。在系統工作前，事先設計一個預編碼碼本，其中包含K個碼字W₁，W₂，...，W_K，每個碼字都是一個備選的預編碼矩陣。

基站和用戶終端都保存這個碼本。實際工作過程中，用戶終端根據前向鏈路的導頻估計當前信道矩陣H。根據信道估計結果，用戶終端按照某種準則從碼本中找出與當前信道最匹配的一個碼字，作為預編碼矩陣。

選出碼字后，用戶終端將此碼字的碼字序號通過反饋信道反饋至基站?；靖鶕答伒拇a字序號就可以從碼本中找出這個碼字，并將它作為預編碼矩陣進行后續處理。

基于預編碼碼本的反饋方法是當前流行的信道信息反饋方法，已被當前主流的標準如3GPP?LTE/LTE-A，802.16e等采用?；陬A編碼碼本的反饋方法具有結構簡單、魯棒性強、復雜度低、反饋量小等優點。但是，它的反饋精度比較低、碼本設計復雜度高、并且反饋信息不利于后續處理，因此僅適合點對點的單用戶MIMO傳輸模式。隨著多用戶MIMO和CoMP等新技術的不斷出現，這種局限性也越來越明顯。發展更有效的信道信息反饋技術已經成為當前無線通信領域的亟需解決的關鍵問題。

為了改善基于預編碼碼本的反饋方法的缺點，研究者進行了深入的研究。針對多個方面的問題，分別得到了相應的解決方法。首先，為了方便發送端進行發送處理，直接反饋信道矩陣，而不是處理過的預編碼矩陣。其次，為了降低反饋鏈路復雜度，特別是反饋碼本的設計復雜度，將信道矩陣的矢量量化問題拆分成對信道矩陣各元素的標量量化問題。最后，為了提高反饋精度，同時控制反饋開銷，引入差分反饋的方法，充分利用無線信道的慢變特性來提高反饋精度。將這些解決方法融合在一起，形成了信道信息的逐元素差分反饋方法，其基本原理如圖2所示。

如圖2所示，接收端對信道信息進行反饋時，不是直接對信道值進行量化，而是先將當前時刻的信道h(t)與前一時刻的反饋值相減，得到的差值稱為殘差信號。差分反饋中實際反饋的就是殘差信號Δ(t)。由于信道慢變，殘差的動態范圍很小，所以反饋誤差也小。發送端(反饋鏈路接收端)收到反饋的殘差信號后，用它來修正前一時刻的反饋值最終得到當前時刻的信道信息。

逐元素差分反饋方法利用無線信道的慢變特性，在準靜態至中低速移動的場景下可以獲得極高的反饋精度。同時，由于對信道矩陣逐元素的進行處理，避免了矢量量化中高維的碼本設計問題。但是，殘差量化時采用的碼本必須與殘差的統計特性匹配，否則非但不能獲得性能增益，反而可能造成更大的反饋誤差。在實際的移動通信系統中，用戶的移動速度不斷發生變化，信道參數變化的快慢程度也隨之改變，于是殘差信號的統計特性也是時變的。采用一個固定的碼本將不能適應所有的情況，造成性能較大的性能損失。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種通信處理方法及裝置，提高移動通信系統的性能。