[發明專利]具有碼字約束的碼字選擇以及相應的信道質量估計方法

有效

• 申請號: 201210452194.X
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102970106A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 侯磊;楊晨陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06;H04L25/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明涉及一種具有碼字約束的碼字選擇以及相應的信道質量估計方法，屬于頻分雙工無線通信系統中的協作通信技術領域。

背景技術

為了提高無線通信系統的吞吐量，第3代合作伙伴計劃（3rd?Generation?PartnershipProject,3GPP）提出了協作式多點聯合傳輸（Coordinated?Multiple?Point?TransmissionWith?Joint?Processing,CoMP-JP）技術。通過在基站間共享數據與信道信息并進行聯合處理，CoMP-JP技術可以有效地降低小區間干擾、提高吞吐量，因此，它是提高小區吞吐量，尤其是邊緣用戶吞吐量的關鍵技術。在頻分雙工系統中，由于上下行信道不互易，只能通過用戶反饋信道的方式使基站端獲得信道信息。所以有限反饋技術是頻分雙工CoMP-JP系統中的重要技術。

有限反饋技術主要有兩種。一種是用戶利用碼本量化信道的方向和模值信息，并將量化信息反饋給基站端，基站端利用反饋信息重構量化的信道，然后將重構的量化信道作為真實信道進行多用戶調度、預編碼等基站端的處理，這種有限反饋技術在3GPP中被稱為顯反饋。由于在顯反饋中基站端獲知信道，所以它能夠支持很多傳統的基站端信號處理方法，例如貪婪用戶調度方法和迫零預編碼算法，所以目前對顯反饋的研究比較多。另一種有限反饋技術是用戶根據下行信道利用碼本計算并反饋波束成形和信道質量信息（Channel?QualityIndicator,CQI），基站端不再重構信道，而是直接利用用戶反饋信息做多用戶調度、波束成形等處理，這種有限反饋技術在3GPP中被稱為隱反饋。在隱反饋中，通常會假設調度用戶之間的波束成形相互正交，來輔助用戶估計信道質量信息，一個典型的實現方案是不協作通信系統中的每用戶酉速率控制（Per-User?Unitary?Rate?Control,PU²RC）方案。較顯反饋，隱反饋不需要在基站端重構信道因而不需要很大的反饋開銷用于來反饋高質量的信道信息，因而更有利于降低CoMP-JP系統的反饋量；并且，當蜂窩小區內的用戶數比較多時，基于正交波束成形的隱反饋性能要比基于迫零預編碼的顯反饋性能好。所以對基于正交波束成形的CoMP-JP隱反饋系統的研究是很有意義的。

文獻“Di?Su,Lei?Hou,and?Chenyang?Yang,“Limited?feedback?orthogonalbeamforming?in?coordinated?multi-point?systems,”in?Proc.IEEE?Personal,Indoorand?Mobile?Radio?Commun.(PIMRC),2012.”提出一種基于正交波束成形的CoMP-JP隱反饋方案，雖然它的性能比常用的有限反饋方案好，但是也存在很多問題，例如信道質量信息CQI估計不準確，CQI的準確性既影響多用戶調度又影響自適應調制編碼，所以該問題會嚴重制約隱反饋方案的性能。存在該問題的主要原因有兩個：一是它采用的碼字選擇方法仍是傳統的碼字選擇方法，傳統碼字選擇方法的特點是最小化信道或者波束成形的量化誤差，并沒有考慮對CQI估計的影響；二是在CoMP-JP系統中，正交波束成形的假設不能夠為信道質量信息估計提供足夠的先驗信息，因此導致較大的CQI估計誤差。所以需要提出一種新的碼字選擇方法，其兼顧量化誤差和信道質量估計，同時可以結合正交波束成形的假設為CQI估計提供足夠的先驗信息來降低CQI估計誤差，進而提高隱反饋的系統性能。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種具有碼字約束的碼字選擇以及相應的信道質量估計方法，本發明為基于正交波束成形的CoMP-JP系統設計一種新型的碼字選擇方法，通過在碼字選擇過程中引入碼字約束，來為信道質量指示（Channel?Quality?Indicator，CQI）的估計提供先驗信息，達到了提高CQI估計準確性的技術效果；并且本發明根據提出的碼字選擇方法，給出了一種基于該碼字選擇方法的CQI估計方法。將本發明提出的碼字選擇方法和CQI估計方法應用于基于正交波束成形的CoMP-JP系統中，可以顯著提高該系統的吞吐量。

一種具有碼字約束的碼字選擇方法，協作式多點聯合傳輸系統設有Nb個基站，服務范圍內共有M個用戶，第m個用戶的具有碼字約束的碼字選擇方法為：

步驟1：調整碼本結構；

步驟2：獲取每個協作基站到用戶m的單小區信道的信道模值；

步驟3：按照單小區信道的信道模值||α_m,kh_m，k||降序排列單小區信道的索引號；