專利名稱：利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信中的碼本編碼信息處理方法，尤其是涉及一種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法。
背景技術(shù)：
MIMO技術(shù)作為下一代無線通信系統(tǒng)的物理層關(guān)鍵技術(shù)之一，已在各標(biāo)準(zhǔn)化組織針對下一代無線通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定中得到了廣泛而深入的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率，目前3GPP的標(biāo)準(zhǔn)制定中對增強MMO技術(shù)又展開了深入研究，除了天線數(shù)從已有的4天線應(yīng)用擴(kuò)展到8天線外，對多用戶MIMO的傳輸方案也進(jìn)行了深入的討論。目前，在3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定中，尚未確定具體的多用戶MMO傳輸方案，對用戶信道信息的反饋方案也在繼續(xù)討論。作為多用戶MMO傳輸?shù)囊环N可能的方案，ZF預(yù)編碼傳輸需要用戶為基站提供各自的信道狀態(tài)信息，基站將各用戶的信道組成信道矩陣，從而計算合適的預(yù)編碼進(jìn)行傳輸。在該方案中，用戶通過有限反饋方法從預(yù)先設(shè)定的碼本中找到和自身的信道估計值最接近的碼字，反饋該碼字的索引值給基站，基站再根據(jù)索引值找到相應(yīng)的碼字作為用戶的信道估計值。由于用戶信道信息的精確度對系統(tǒng)性能影響較大，因此使用較大的碼本能有效提升系統(tǒng)性能。但是碼本的增大也使得反饋比特數(shù)增加，加重了系統(tǒng)的反饋開銷，在整體上又降低了系統(tǒng)性能。因此，如何合理地設(shè)計碼本和反饋方案以降低反饋量就顯得非常重要。在實際的通信系統(tǒng)中，當(dāng)用戶移動速度較低時，相鄰時刻所反饋的信道間具有較強的相關(guān)性。利用這一相關(guān)性設(shè)計合理的差分反饋碼本或反饋方案，也可以有效降低反饋量或提高反饋精度。但是差分反饋的一個缺點是存在誤差傳播，如果某一時刻所反饋的索引值發(fā)生差錯，則依賴該索引值的后續(xù)反饋信息將產(chǎn)生更大的誤差，導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種有效降低用戶低速移動時所反饋的信息量的利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):—種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟:I)用戶終端計算自身的信道估計值；2)用戶終端根據(jù)信道估計值在給定的碼本中選擇最相關(guān)的碼字，并將該碼字對應(yīng)的索引值計算出來，其中所述的索引值包括兩部分，分別為前半部分和后半部分；3)用戶終端將該碼字的索引值與前一個碼字的索引值進(jìn)行比較，判斷兩者前半部分是否相同，若為是，用戶終端只反饋索引值的后半部分給發(fā)送端，否則，用戶終端將反饋全部的索引值；4)發(fā)送端根據(jù)接收到的碼本索引值查找對應(yīng)的碼字，將其作為用戶信道估計值。
所述的碼本中碼字按照相關(guān)度進(jìn)行分組，同一組內(nèi)的碼字的索引值的前半部分相同，后半部分不同，即索引值的前半部分用于區(qū)別分組，后半部分用于區(qū)別同一組內(nèi)的碼字。所述的碼本中碼字按照相關(guān)度進(jìn)行分組，對每一個碼字組求出其中心碼字后，所述的索引值的前半部分用于區(qū)別中心碼字，后半部分用于區(qū)別同一組內(nèi)的碼字。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:I)利用了信道的時域相關(guān)性，通過對碼本中的碼字進(jìn)行基于碼字相關(guān)性的編碼及設(shè)置相應(yīng)的動態(tài)反饋方案，即能有效降低用戶低速移動時所反饋的信息量；2)克服了差分碼本的誤差傳播問題。


圖1是本發(fā)明實現(xiàn)的系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明的碼本編碼方式一示意圖；圖3是本發(fā)明的碼本編碼方式二示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例本實施方式中，以發(fā)送端4天線為例，每用戶以單天線或秩為I進(jìn)行傳輸，用戶與基站間為空間不相關(guān)信道。碼本大小選擇為N = 32。系統(tǒng)如圖1所示。每個用戶計算自身的信道估計值，在預(yù)先給定的碼本中選擇最相關(guān)的碼字，將該碼字的索引值反饋給發(fā)送端，發(fā)送端根據(jù)碼本索引值找到對應(yīng)的碼字，作為用戶信道估計值。為避免各用戶構(gòu)成的估計信道矩陣成為病態(tài)矩陣，為每個用戶設(shè)定了不同的碼本。反饋時允許用戶根據(jù)信道相關(guān)性動態(tài)地調(diào)整反饋比特數(shù)。反饋的總比特數(shù)可看做為由兩部分構(gòu)成，前半部分由前3位比特構(gòu)成，前半部分由后兩位構(gòu)成。第一種反饋方式中，將碼本中的碼字按照相關(guān)性分組，相關(guān)性最大的四個碼字盡量分為一組，這樣32個碼字共有8組，用前3位比特區(qū)分，如圖2所示。每組中的四個碼字則用后兩位比特區(qū)分。在進(jìn)行反饋時，用戶比較前后碼字的反饋索引值，若只有后兩位不同，則只反饋后兩位；否則，反饋整個5位索引值。第二種反饋方式中，用戶的碼字分為兩層。第一層為8個碼字構(gòu)成的碼本，第二層為32個碼字構(gòu)成的碼本。兩層碼本設(shè)計時都根據(jù)信道的具體特性設(shè)計為最優(yōu)碼本。在空間不相關(guān)信道中，最優(yōu)碼本應(yīng)在信道空間中均勻分布。對第一層碼本中的每個碼字，在第二層碼本中找到與之相關(guān)性最大的四個碼字，分為一組，如圖3所示。用戶反饋時，首先在第一層碼本中找到與信道最接近的碼字，然后再從與該碼字相關(guān)的第二層碼本的碼字中尋找與信道最接近的碼字作為反饋碼字。用戶同樣比較前后碼字反饋的索引值，若只有后兩位不同，則只反饋后兩位；否則，反饋整個5位索引值。上述兩種方式基本類似，差別在于用戶尋找碼字的方式不同。從對系統(tǒng)性能增益和反饋量降低的影響來看，與反饋理想信道信息相比，兩種方式都能有效降低反饋量，但相應(yīng)地系統(tǒng)和容量也降低了。第一種方式相比第二種方式系統(tǒng)能達(dá)到更高的和容量，但平均碼字反饋量要高于后者。
權(quán)利要求
1.一種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)用戶終端計算自身的信道估計值； 2)用戶終端根據(jù)信道估計值在給定的碼本中選擇最相關(guān)的碼字，并將該碼字對應(yīng)的索引值計算出來，其中所述的索引值包括兩部分，分別為前半部分和后半部分； 3)用戶終端將該碼字的索引值與前一個碼字的索引值進(jìn)行比較，判斷兩者前半部分是否相同，若為是，用戶終端只反饋索引值的后半部分給發(fā)送端，否則，用戶終端將反饋全部的索引值； 4)發(fā)送端根據(jù)接收到的碼本索引值查找對應(yīng)的碼字，將其作為用戶信道估計值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法，其特征在于，所述的碼本中碼字按照相關(guān)度進(jìn)行分組，同一組內(nèi)的碼字的索引值的前半部分相同，后半部分不同，即索引值的前半部分用于區(qū)別分組，后半部分用于區(qū)別同一組內(nèi)的碼字。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法，其特征在于，所述的碼本中碼字按照相關(guān)度進(jìn)行分組，對每一個碼字組求出其中心碼字后，所述的索引值的前半部分用于區(qū)別中心碼字，后半部分用于區(qū)別同一組內(nèi)的碼字。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用信道時域相關(guān)性降低反饋量的碼本編碼信息處理方法，包括以下步驟1)用戶終端計算自身的信道估計值；2)用戶終端根據(jù)信道估計值在給定的碼本中選擇最相關(guān)的碼字，并將該碼字對應(yīng)的索引值計算出來，其中所述的索引值包括兩部分，分別為前半部分和后半部分；3)用戶終端將該碼字的索引值與前一個碼字的索引值進(jìn)行比較，判斷兩者前半部分是否相同，若為是，用戶終端只反饋索引值的后半部分給發(fā)送端，否則，用戶終端將反饋全部的索引值；4)發(fā)送端根據(jù)接收到的碼本索引值查找對應(yīng)的碼字，將其作為用戶信道估計值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有有效降低用戶低速移動時所反饋的信息量等優(yōu)點。
文檔編號H04L1/00GK103188031SQ20111044939
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者朱音, 王平, 劉富強, 龐惠方, 曹海浪, 韓明 申請人:同濟(jì)大學(xué)