專利名稱：一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法和裝置。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信中采用“中心基站_分散終端”的模式，在這種模式下，移動(dòng)終端很難 進(jìn)行協(xié)作發(fā)送和接收，為了方便UE(User Equipment，用戶設(shè)備)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)以及提高 信道容量，在下行系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)中，一般在基站采用MIMO(Multiple Input Multiple Output,多輸入多輸出)預(yù)編碼技術(shù)。MIMO預(yù)編碼技術(shù)，就是在已知CSI (Channel State Information，信道狀態(tài)信息)的情況下，基站對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先處理?，F(xiàn)有技術(shù)中，LTE-A (Long Term Evolution-Advanced，長期演進(jìn)技術(shù)的高級(jí)演進(jìn)) 系統(tǒng)為了提供更高的小區(qū)平均/邊緣/峰值頻譜效率，需要UE向基站發(fā)送的信道信息矩陣 盡可能的逼近信道狀態(tài)，也就是非恒模的?；臼盏経E反饋的非恒模信道信息矩陣后，直 接將該非恒模信道信息矩陣進(jìn)行共軛后作為預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼，但是這 樣會(huì)造成發(fā)射功率的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法和裝置，以減小發(fā)射 天線上的發(fā)射功率損失。所述技術(shù)方案如下本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法，所述方法包括接收UE反饋的非恒模信道信息矩陣；去除所述非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩陣， 根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；利用所述預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種反饋信道質(zhì)量指示的方法，所述方法包括去除所述非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩陣， 根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣； 根據(jù)所述預(yù)編碼矩陣計(jì)算信道質(zhì)量指示CQI，并將所述CQI發(fā)送給基站。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼裝置，所述裝置包括接收模塊，用于接收UE反饋的非恒模信道信息矩陣；處理模塊，用于去除所述接收模塊接收的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值 信息，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；預(yù)編碼模塊，用于利用所述處理模塊得到的預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編 碼。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種反饋信道質(zhì)量指示的裝置，所述裝置包括處理模塊，用于去除所述非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模 信道信息矩陣，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；
計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述處理模塊得到的預(yù)編碼矩陣計(jì)算信道質(zhì)量指示CQI，并將 所述CQI發(fā)送給基站。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是通過對(duì)非恒模信道矩陣進(jìn)行處理， 去除非恒模信道信息矩陣的幅值信息，保留相位信息，得到的恒模信道信息矩陣，根據(jù)該恒 模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣，利用該預(yù)編碼矩陣計(jì)算精確的CQI或者對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn) 行預(yù)編碼，可使得基站得到精確的下行鏈路信道的質(zhì)量情況，然后根據(jù)該精確的下行鏈路 信道的質(zhì)量情況進(jìn)行相應(yīng)的操作，可以提高系統(tǒng)的性能；或者使得發(fā)射天線能同時(shí)以最大 發(fā)射功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)，減小功率損失。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法流程示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例4提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例5提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例6提供的多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例7提供的一種反饋信道質(zhì)量指示的方法流程示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例8提供的一種反饋信道質(zhì)量指示的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1為了使基站的發(fā)射天線都能以最大發(fā)射功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)，減小功率損失， 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法，通過該預(yù)編碼方法可以保持 基站發(fā)送功率放大器的效率，減小功率損失。參見圖1，該方法包括101 接收UE反饋的非恒模信道信息矩陣；102:去除該非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，保留相位信息，得到恒 模信道信息矩陣，根據(jù)恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；103 利用得到的預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是通過去除UE反饋的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元 素的幅值信息，也就是使得UE反饋的非恒模信道信息矩陣中所有元素幅值相等，只保留相 位信息，得到恒模信道信息矩陣，根據(jù)恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；利用該預(yù)編碼矩 陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼后，由于該預(yù)編碼矩陣中每個(gè)元素的幅值相等，各個(gè)發(fā)射天線 同時(shí)能以最大發(fā)射功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)，沒有不平衡的因素，因此減小了功率損失。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法，通過該預(yù)編碼方法 可以保持基站發(fā)送功率放大器的效率，減小功率損失。參見圖2，該方法包括201 接收UE反饋的非恒模信道信息矩陣，該非恒模信道信息矩陣為NXl維；N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)為N ；本實(shí)施例中，非恒模信道信息矩陣可以是非恒模信道矩陣，也可以是非恒模特征 空間，其中，在非恒模信道信息矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，NX 1維中，1表示UE的接收天線 個(gè)數(shù)為1 ；在非恒模信道信息矩陣為非恒模特征空間時(shí)，NXl維中，1表示非恒模特征空間 的秩為1，秩為1表示1流傳輸時(shí)吞吐率最大。本實(shí)施例中，非恒模信道信息矩陣也可以稱為非恒模CSI (Channel State Information,信道狀態(tài)信息)。其中，MIMO預(yù)編碼技術(shù)中，基站首先要獲知非恒模CSI，然后才根據(jù)該非恒模CSI 進(jìn)行預(yù)編碼，基站獲取非恒模CSI的方式是通過UE向基站反饋獲得的，具體的，UE向基站 反饋的非恒模信道矩陣或者非恒模特征空間可以參見式(1)
C,. = 1 2 [ane^ al2eje- L a,Ne^ J(1)
Dl式(1)中，Ci是非恒模CSI即非恒模信道信息矩陣，α u是正實(shí)數(shù)，α 也是發(fā)射 天線j上的幅值信息，是α u的相位信息，j表示發(fā)射天線標(biāo)號(hào)，從式⑴中可以看出， 發(fā)射天線個(gè)數(shù)是N個(gè)；若Ci是非恒模信道矩陣，則式(1)中沒有i，即％是第j個(gè)發(fā)射天 線上的幅值信息；若Ci是非恒模特征空間，則i表示第i個(gè)碼字，α 是第i個(gè)碼字的第j 個(gè)發(fā)射天線上的幅值信息。為了使UE保持良好的接收性能，基站的發(fā)射天線將待發(fā)送的數(shù)據(jù)以最大發(fā)送功 率發(fā)送，而現(xiàn)有技術(shù)中基站采用收到的非恒模信道信息矩陣作為預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù) 進(jìn)行預(yù)編碼，由于非恒模信道信息矩陣中各個(gè)元素的幅值不總是相等，所以各個(gè)發(fā)射天線 并不能同時(shí)以最大功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)，因而會(huì)導(dǎo)致部分天線上的功率損失。例如，以一 個(gè)兩發(fā)射天線系統(tǒng)(設(shè)發(fā)送總功率限制為23dbm，每個(gè)發(fā)射天線最大的發(fā)射功率為20dbm) 為例進(jìn)行說明，若有Ir.Ci^一化」(2)從式(2)中可以看出，第二個(gè)發(fā)射天線的幅值為力，即發(fā)射功率為2，第一個(gè)發(fā)射 天線的幅值為1，即發(fā)射功率為1，第二個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率為第一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射功率 的兩倍，這樣當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)送天線的功率為20dbm時(shí)，通過計(jì)算，第一個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率 就降3dbm，即第一個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射功率為17dbm，由于每個(gè)發(fā)射天線的發(fā)最大發(fā)射功率 為20dbm，因此第一個(gè)發(fā)送天線的發(fā)射功率就損失了 3dbm。而本發(fā)明實(shí)施例提供的方法在收到UE反饋的非恒模信道信息矩陣后，對(duì)該非恒 模信道信息矩陣進(jìn)行處理，處理后使非恒模信道信息矩陣變?yōu)楹隳Ｐ诺佬畔⒕仃嚕簿褪?使信道信息矩陣矩陣的的幅值相等，用該幅值相等的信道信息矩陣作為預(yù)編碼矩陣對(duì) 待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼后，可以保持基站的發(fā)射天線都能以最大發(fā)射功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù) 據(jù)，減小了功率損失。詳見如下202:去除該非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，也即保留相位信息，將 得到的恒模信道信息矩陣共軛后作為預(yù)編碼矩陣。還可以進(jìn)一步的對(duì)得到的預(yù)編碼矩陣進(jìn) 行列交換操作，或者各列矢量可以與模為1的復(fù)數(shù)相乘，進(jìn)行完這些操作后的預(yù)編碼矩陣
7仍可以作為對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；具體的，去除式(1)所表示的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，即使 得式(1)中每個(gè)元素的均為1，只保留相位信息，得到恒模信道信息矩陣，將該恒模信 道信息矩陣共軛后作為預(yù)編碼矩陣^，見公式(3)
權(quán)利要求
1.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法，其特征在于，所述方法包括接收用戶設(shè)備UE反饋的非恒模信道信息矩陣；去除所述非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩陣，根據(jù) 所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；利用所述預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXl維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，當(dāng)所述非恒模信道信息 矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述1表示接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模信道信息矩陣為非恒 模特征空間時(shí)，所述1表示秩；所述根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣包括將得到的所述恒模信道信息矩陣共軛后作為預(yù)編碼矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXr維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，r為大于1的整數(shù)；當(dāng)所 述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述r表示接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模信 道信息矩陣為非恒模特征空間時(shí)，所述r表示秩；所述根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣包括對(duì)所述恒模信道信息矩陣的r列中的每一列矢量進(jìn)行恒模正交擴(kuò)展，得到!·個(gè)NXN維 恒模正交擴(kuò)展矩陣；從所述r個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣中的每一個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣中選出一 個(gè)NX r維矩陣，得到r個(gè)NX r維矩陣，其中，選擇出的每一個(gè)NXr維矩陣與所述非恒模信 道信息矩陣距離最??；從所述r個(gè)NXr維矩陣中選出與所述非恒模信道信息矩陣距離最小的矩陣，對(duì)選擇出 的矩陣進(jìn)行共軛，作為預(yù)編碼矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)所述恒模信道信息矩陣的r列中的每一 列矢量進(jìn)行恒模正交擴(kuò)展，得到r個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣，具體包括令所述恒模信道信息矩陣的每一列矢量xf滿足< =(ALQ)的任一列，其中，Λ；1為對(duì) 角陣，Q為任一恒模NXN維矩陣；η = 1,2, L r ；得到所述對(duì)角陣A^ ；根據(jù)所述對(duì)角陣，按照所述每個(gè)<對(duì)應(yīng)的NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣P," = A^ Q，獲 得所述廣。
5.一種反饋信道質(zhì)量指示的方法，其特征在于，所述方法包括去除非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩陣，根據(jù)所述 恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；根據(jù)所述預(yù)編碼矩陣計(jì)算信道質(zhì)量指示CQI，并將所述CQI發(fā)送給基站。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXl維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，當(dāng)所述非恒模信道信息 矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述1表示接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模信道信息矩陣為非恒 模特征空間時(shí)，所述1表示秩；根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣，具體為將得到的恒模信道信息矩陣共軛后作為預(yù)編碼矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXr維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，r為大于1的整數(shù)；當(dāng)所 述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述r表示接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模信 道信息矩陣為非恒模特征空間時(shí)，所述r表示秩；根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣，具體為對(duì)所述恒模信道信息矩陣的r列中的每一列矢量進(jìn)行恒模正交擴(kuò)展，得到!·個(gè)NXN維 恒模正交擴(kuò)展矩陣，從所述r個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣中的每一個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò) 展矩陣中，選出一個(gè)NXr維矩陣，得到r個(gè)NXr維矩陣，其中，選擇除的每一個(gè)NXr維矩 陣與所述非恒模信道信息矩陣距離最?。粡乃鰎個(gè)NXr維矩陣中選出與所述非恒模信道信息矩陣距離最小的矩陣，對(duì)選擇出 的矩陣進(jìn)行共軛，作為預(yù)編碼矩陣。
8.一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼裝置，其特征在于，所述裝置包括接收模塊，用于接收用戶設(shè)備UE反饋的非恒模信道信息矩陣；處理模塊，用于去除所述接收模塊接收的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信 息，得到恒模信道信息矩陣，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；預(yù)編碼模塊，用于利用所述處理模塊得到的預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXl維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，當(dāng)所述非恒模信道信息 矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述1表示為接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模信道信息矩陣為非 恒模特征空間時(shí)，所述1表示為秩；所述處理模塊，具體用于去除所述接收模塊接收的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的 幅值信息，得到恒模信道信息矩陣，將所述恒模信道信息矩陣共軛后作為預(yù)編碼矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道 矩陣或非恒模特征空間，且為NXr維，其中，N表示發(fā)射天線個(gè)數(shù)，r為大于1的整數(shù)；當(dāng)所 述非恒模信道信息矩陣為非恒模信道矩陣時(shí)，所述r表示為接收天線個(gè)數(shù)；當(dāng)所述非恒模 信道信息矩陣為非恒模特征空間時(shí)，所述r表示為秩；所述處理模塊包括處理單元，用于去除所述接收模塊接收的非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信 息，得到恒模信道信息矩陣；擴(kuò)展單元，用于對(duì)所述處理單元得到的恒模信道信息矩陣的r列中的每一列矢量進(jìn)行 恒模正交擴(kuò)展，得到r個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣，從每個(gè)NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣中選 出一個(gè)NX r維矩陣，得到r個(gè)NX r維矩陣，其中，選擇出的每一個(gè)NXr維矩陣與所述非恒 模信道信息矩陣距離最?。贿x擇單元，用于從所述擴(kuò)展單元得到的r個(gè)NXr維矩陣中選出與所述非恒模信道信息 矩陣距離最小的矩陣，進(jìn)行共軛后作為預(yù)編碼矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展單元包括第一計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述恒模信道信息矩陣的每一列矢量χ,"為矩陣(A^Q)的任 一列，計(jì)算得到對(duì)角陣Λ；1淇中，η = 1,2, Lr, Q為任一恒模NXN維矩陣；第二計(jì)算子單元，用于根據(jù)每個(gè) < 對(duì)應(yīng)的NXN維恒模正交擴(kuò)展矩陣P," =A^Q，獲得所 述廣。
12. 一種反饋信道質(zhì)量指示的裝置，其特征在于，所述裝置包括 處理模塊，用于去除所述非恒模信道信息矩陣中每個(gè)元素的幅值信息，得到恒模信道 信息矩陣，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述處理模塊得到的預(yù)編碼矩陣計(jì)算信道質(zhì)量指示CQI，并將所述 CQI發(fā)送給基站。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種多輸入多輸出系統(tǒng)中的預(yù)編碼方法和裝置，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括接收UE反饋的非恒模信道信息矩陣；對(duì)所述非恒模信道信息矩陣進(jìn)行處理，去除幅值信息，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣；利用所述預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。所述裝置包括接收模塊，處理模塊和預(yù)編碼模塊。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過對(duì)UE反饋的非恒模信道信息矩陣進(jìn)行處理，去除信道信息矩陣的幅值信息，根據(jù)所述恒模信道信息矩陣得到預(yù)編碼矩陣，利用該預(yù)編碼矩陣對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼后，可使得發(fā)射天線能同時(shí)以最大發(fā)射功率發(fā)送待發(fā)送的數(shù)據(jù)，減小功率損失。
文檔編號(hào)H04L1/06GK102006145SQ200910168949
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者周永行, 高馳 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司