[發(fā)明專利]終端、基站、發(fā)送方法及預(yù)編碼矩陣的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811541106.7
• 申請(qǐng)日: 2013-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN110266353B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋揚(yáng);云翔;陳嵐;柿島佑一;袁方;楊晨陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社NTT都科摩
• 主分類號(hào): H04B7/0456
• 分類號(hào): H04B7/0456
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 趙碧洋

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種生成用于三維MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的方法和裝置以及發(fā)射機(jī)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生成用于三維多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的方法，包括：獲得關(guān)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的三維信道的水平分量信息的目標(biāo)水平信息預(yù)編碼矩陣；獲得關(guān)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的三維信道的垂直分量信息的目標(biāo)垂直信息預(yù)編碼矩陣；獲得關(guān)于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的三維信道的目標(biāo)聯(lián)合預(yù)編碼矩陣；以及通過目標(biāo)水平信息預(yù)編碼矩陣、目標(biāo)垂直信息預(yù)編碼矩陣和目標(biāo)聯(lián)合預(yù)編碼矩陣計(jì)算三維MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣。

本申請(qǐng)為以下專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)：申請(qǐng)日為2013年7月5日，申請(qǐng)?zhí)枮?01310282766.9，發(fā)明名稱為《生成用于三維MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的方法和裝置以及發(fā)射機(jī)》。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生成預(yù)編碼矩陣的方法和裝置以及發(fā)射機(jī)，更具體地，本發(fā)明涉及一種生成用于三維多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的方法、以及相應(yīng)的裝置、以及生成用于三維多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣的發(fā)射機(jī)。

背景技術(shù)

在長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)通信系統(tǒng)、LTE-Advanced通信系統(tǒng)以及5G、新無線接入技術(shù)(NR：New Radio)中，在無線基站以及移動(dòng)臺(tái)中可使用多輸入多輸出(MIMO)天線系統(tǒng)。在MIMO系統(tǒng)中，在信號(hào)收/發(fā)機(jī)中設(shè)置多根天線，以通過分集或復(fù)用提高系統(tǒng)性能。

為了進(jìn)一步改善MIMO系統(tǒng)的頻譜利用率，提出了能夠控制信號(hào)傳播的方位角(即，水平方向角)和俯仰角(即，垂直方向角)的三維空間(以下簡(jiǎn)稱為“三維”)MIMO系統(tǒng)。然而，與傳統(tǒng)的僅控制方位角的二維MIMO系統(tǒng)相比，由于增加了天線在垂直軸上的分布三維MIMO系統(tǒng)的天線數(shù)量大，信道維數(shù)高。這導(dǎo)致三維MIMO系統(tǒng)的預(yù)編碼矩陣搜索和生成的計(jì)算復(fù)雜，并且碼本需要占用較大的存儲(chǔ)空間。

例如，對(duì)于三維MIMO系統(tǒng)中的傳輸信道(以下簡(jiǎn)稱為“三維信道”)，可使用通過旋轉(zhuǎn)碼本結(jié)構(gòu)，按照以下公式(1)來獲得用于該信道的預(yù)編碼矩陣或信道量化矩陣(后面以預(yù)編碼矩陣為例)C：

C＝W₁W₂ ……(1)

其中，W₁為三維信道的統(tǒng)計(jì)的空間相關(guān)矩陣，W₂為反映三維信道的瞬時(shí)和/或窄帶信息的基本碼字，并且可通過旋轉(zhuǎn)W₁來獲得換為適合該三維信道的W₂。

在對(duì)于三維MIMO的頻分雙工(FDD)系統(tǒng)使用旋轉(zhuǎn)碼本結(jié)構(gòu)的情況下，需要預(yù)先存儲(chǔ)包含多個(gè)針對(duì)三維信道的候選空間相關(guān)矩陣的空間相關(guān)矩陣碼本，以及包含多個(gè)候選基本碼字的基本碼本。當(dāng)接收機(jī)選擇預(yù)編碼矩陣時(shí)，在預(yù)先存儲(chǔ)的空間相關(guān)矩陣碼本和基本碼本中進(jìn)行檢索，以獲得與三維信道的信道響應(yīng)匹配的三維信道空間相關(guān)矩陣W₁和基本碼字W₂。

假設(shè)三維MIMO系統(tǒng)包括8×8的天線陣列，則每個(gè)三維信道空間相關(guān)矩陣的尺寸為64×64。也就是說，在無線基站以及移動(dòng)臺(tái)中都需要較大的存儲(chǔ)空間來對(duì)碼本進(jìn)行存儲(chǔ)，并且生成旋轉(zhuǎn)預(yù)編碼矩陣C時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度非常高。

為了降低復(fù)雜度，提出了對(duì)于三維信道的水平方向和垂直方向分別確定水平信息預(yù)編碼矩陣和垂直信息預(yù)編碼矩陣，并生成三維信道的預(yù)編碼矩陣 C，如以下公式(2)所示，

其中，W_h為三維信道在水平方向上的水平信息預(yù)編碼矩陣，W_v為三維信道在垂直方向上的垂直信息預(yù)編碼矩陣,為W_v的轉(zhuǎn)置矩陣。

此外，可在每一方向上均可使用以上結(jié)合公式(1)描述的旋轉(zhuǎn)碼本結(jié)構(gòu)，從而通過以下公式(3)獲得W_h，并且通過以下公式(4)獲得W_v。