一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)，所述方法包括：通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；根據(jù)導頻信息估計當前信道的等效信道矩陣；對等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值；選擇多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣；將目標矩陣反饋給發(fā)送端，以便于發(fā)送端選擇目標矩陣對通過當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。本發(fā)明實施例還公開了一種預編碼矩陣選擇裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)，能夠簡化預編碼選擇的過程，降低預編碼選擇過程中的計算量，解決現(xiàn)有技術中預編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復雜的問題。
【專利說明】一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]多輸入多輸出(Multiple-1nput-Multiple_Output,MIMO)技術以提高系統(tǒng)的頻譜利用率和擴大系統(tǒng)的容量為目的，在信號發(fā)送端和接收端采用多個天線或者天線陣列來傳輸信號。為了提高系統(tǒng)的性能，MIMO通信系統(tǒng)可以利用信道信息對需要發(fā)送的信號進行預編碼，其中一種方式是通過預先設計一個發(fā)送端和接收端都已知的包含一系列預編碼矩陣的確定的碼本(codebook)，接收端在該碼本中選擇一個預編碼矩陣，并將該預編碼矩陣的索引或指示(Precoding Matrix Indicator,PMI)反饋給發(fā)送端，以使發(fā)送端使用對應的預編碼矩陣對發(fā)送的信息進行預編碼。
[0003]現(xiàn)有技術中，多使用容量準則或右奇異矩陣相似準則進行PMI。具體的，前者在每一個碼字下計算對應的信道容量，找出最大的信道容量對應的碼字，其缺點是需要進行行列式的求取，計算量很大，操作復雜；后者則需要對信道進行奇異值分解(Singular ValueDecomposition, SVD)，找出碼本中與右奇異矩陣第一列最接近的一個，其缺點是需要對矩陣作SVD分解，計算量同樣很大，操作復雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明實施例提供一種預編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)，適用于多輸入多輸出MIMO系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中預編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復雜的問題。
[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種預編碼矩陣選擇方法，包括:
[0006]通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；
[0007]根據(jù)所述導頻信息估計所述當前信道的等效信道矩陣；
[0008]對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值；
[0009]選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣；
[0010]將所述目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
[0011]在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值，具體包括:
[0012]根據(jù)所述等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣；
[0013]根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量；
[0014]將所述等效信道矩陣、所述共軛轉置矩陣和所述列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
[0015]結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，在所述對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值中，所述模值的計算公式包括:
[0016]Nj = I <HhHWj, ffj> I ,
[0017]其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
[0018]結合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0019]當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0020]結合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括:
[0021]當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇使所述多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣；
[0022]其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
[0023]結合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括:
[0024]當所述導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0025]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種預編碼矩陣選擇裝置，包括:
[0026]接收器，用于通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；
[0027]估計模塊，用于根據(jù)所述接收器接收到的導頻信息估計得到所述當前信道的等效信道矩陣；
[0028]計算模塊，用于對所述估計模塊得到的等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值；
[0029]選擇模塊，用于選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣為目標矩陣；
[0030]反饋模塊，用于將所述選擇模塊得到的目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
[0031]在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述計算模塊具體包括:
[0032]矩陣單元，用于根據(jù)所述估計模塊得到的等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣；
[0033]列向量單元，用于根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量；
[0034]模單元，用于將所述估計模塊得到的等效信道矩陣，所述矩陣單元得到的共軛轉置矩陣和所述列向量單元得到的列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
[0035]結合第二方面或第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述計算模塊計算所述模值的計算公式包括:
[0036]Nj = I <HhHWj, ffj> I，
[0037]其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
[0038]結合第二方面或第二方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇模塊具體用于:
[0039]當所述接收器接收到的導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0040]結合第二方面或第二方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇模塊具體還用于:
[0041]當所述接收器接收到的導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣；
[0042]其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
[0043]結合第二方面或第二方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述選擇模塊還用于:
[0044]當所述接收器接收到的導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0045]第三方面，本發(fā)明實施例還提供一種預編碼矩陣選擇裝置，包括存儲器和與所述存儲器進行通信的處理器，其中，所述存儲器內(nèi)存儲有程序代碼，所述程序代碼包括計算機操作指令。所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于:
[0046]通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；
[0047]根據(jù)所述導頻信息估計所述當前信道的等效信道矩陣；
[0048]對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值；
[0049]選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣；
[0050]將所述目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
[0051]在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值，具體包括:
[0052]根據(jù)所述等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣；
[0053]根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量；
[0054]將所述等效信道矩陣、所述共軛轉置矩陣和所述列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
[0055]結合第三方面或第三方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器計算所述模值的計算公式包括:
[0056]Nj = I <HhHWj, ffj> I，
[0057]其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
[0058]結合第三方面或第三方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0059]當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0060]結合第三方面或第三方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0061]當所上行述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣；
[0062]其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
[0063]結合第三方面或第三方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0064]當所述導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0065]第四方面，本發(fā)明實施例還提供了一種預編碼矩陣選擇系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收端和與所述接收端進行通信的發(fā)送端，所述接收端包括如上所述的預編碼矩陣選擇裝置。
[0066]實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:
[0067]本發(fā)明實施例通過根據(jù)接收到的發(fā)送端的導頻信息估計得到當前信道的等效信道矩陣，結合給定的預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，分別計算所述等效信道矩陣與每一個所述預編碼矩陣組成的表達式的模，并選擇多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，能夠有效簡化預編碼選擇的過程，降低預編碼選擇過程中的計算量，解決現(xiàn)有技術中預編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復雜的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0068]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0069]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種預編碼矩陣選擇裝置的結構示意圖；[0070]圖 2是一種上行多輸入多輸出(Up-Link Multiple-1nput Mu 11 ip I e-0utput,ULMIMO)的發(fā)射結構的示意圖；
[0071]圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種預編碼矩陣選擇裝置的結構示意圖；
[0072]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種預編碼矩陣選擇方法的流程示意圖；
[0073]圖5是本發(fā)明實施例提供的一種預編碼矩陣選擇系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0074]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0075]請參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種預編碼矩陣選擇裝置的結構示意圖，所述預編碼矩陣選擇裝置適用于MMO系統(tǒng)中的預編碼矩陣的選擇，包括:接收器01、估計模塊
02、計算模塊03、選擇模塊04和反饋模塊05，其中:
[0076]所述接收器01，用于通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；
[0077]所述估計模塊02，用于根據(jù)所述接收器01接收到的導頻信息估計得到所述當前信道的等效信道矩陣。
[0078]所述計算模塊03，用于對所述估計模塊02得到的等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值；
[0079]所述選擇模塊04，用于選擇所述計算模塊03得到的多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣為目標矩陣；
[0080]所述反饋模塊05，用于將所述選擇模塊04得到的目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
[0081]具體的，所述MMO系統(tǒng)的發(fā)送端包括但不限于:基站(NodeB)和用戶設備(UserEquipment, UE)，且MMO系統(tǒng)的接收端也包括但不限于:基站和用戶設備，當基站與用戶設備之間通信時，若基站為MMO系統(tǒng)的發(fā)送端，則用戶設備即為MMO系統(tǒng)的接收端；若用戶設備為MMO系統(tǒng)的發(fā)送端，則基站即為MMO系統(tǒng)的接收端。本發(fā)明實施例提供的預編碼矩陣選擇裝置設置在MMO系統(tǒng)的接收端中，當然，在其他的實施例中，所述預編碼矩陣選擇裝置也可以設置在其它與MMO系統(tǒng)的接收端具有相同功能的網(wǎng)絡位置，本發(fā)明對此不做限定。
[0082]本發(fā)明實施例以用戶設備為MMO系統(tǒng)的發(fā)送端、基站為MMO系統(tǒng)的接收端，所述預編碼矩陣選擇裝置設置在基站中作為一種示例，說明本發(fā)明實施例的技術方案。
[0083]所述接收器01用于接收用戶設備通過當前信道向預編碼矩陣選擇裝置發(fā)送的導頻信息，所述估計模塊02用于根據(jù)接收到的導頻信息，估計得到等效信道矩陣。假設當前信道為上行信道，則所述導頻信息為上行導頻信息。
[0084]所述計算模塊03，用于根據(jù)所述估計模塊02得到的等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積運算，并分別對每一次內(nèi)積運算得到的結果進行模運算，得到與所述預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣所對應的模值。
[0085]具體的，所述預置的預編碼碼本集合為一由MMO系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端都已知的多個預編碼矩陣的集合。在本發(fā)明實施例中，作為MIMO系統(tǒng)的接收端的所述基站針對不同的等效信道矩陣，可根據(jù)一定的規(guī)則在該預編碼碼本集合中選擇目標矩陣，并將選擇的目標矩陣反饋給MIMO系統(tǒng)的發(fā)送端。具體地，可以為預編碼碼本集合中的每個預編碼矩陣建立對應的索引，當選擇出目標矩陣時，將目標矩陣對應的索引通過上行鏈路反饋給作為MMO系統(tǒng)的發(fā)送端的用戶設備，以便用戶設備根據(jù)索引獲得目標矩陣，在發(fā)送有用信號前對有用信號進行加權。這樣可以有效減小信息傳輸量，降低信道的傳輸壓力。
[0086]也可以通過其它方式將目標矩陣反饋給MIMO系統(tǒng)的發(fā)送端，在此不贅述。
[0087]在本發(fā)明實施例中，所述計算模塊03具體根據(jù)如下公式計算模值Nj:
[0088]Nj = I <HhHWj, Wj) I，其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量，〈〉表示HhH^與^進行內(nèi)積運算，I I表示對所述內(nèi)積運算的結果進行模運算。
[0089]所以，所述計算模塊03最終會得到與預編碼碼本集合中的j個預編碼矩陣相對應的j個模值Nj。
[0090]具體的，所述選擇模塊04用于在所述計算模塊03得到的j個模值Nj中選擇最大的模值N_x所對應的預編碼矩陣為目標矩陣。
[0091]所述反饋模塊05用于將目標矩陣反饋給用戶設備，具體為將目標矩陣對應的索引通過上行鏈路反饋給用戶設備，以便用戶設備根據(jù)索引獲得目標矩陣，在發(fā)送有用信號前對有用信號進行加權。當然，所述反饋模塊`05還可以采用其它方式將目標矩陣反饋給發(fā)送端，在此不贅述。
[0092]進一步的，請繼續(xù)參見圖1，所述計算模塊02具體包括:矩陣單元021、列向量單元022和模單元023，其中:
[0093]所述矩陣單元021，用于根據(jù)所述估計模塊01得到的等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣。
[0094]所述列向量單元022，用于根據(jù)預置的預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
[0095]所述模單元023，用于將所述估計模塊01得到的等效信道矩陣，所述矩陣單元021得到的共軛轉置矩陣和所述列向量單元022得到的列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
[0096]具體的，所述矩陣單元021用于根據(jù)所述估計模塊01得到的等效信道矩陣H，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣HH。
[0097]所述列向量單元022用于根據(jù)預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別得到每一個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量Wj。
[0098]所述模單元023用于將所述估計模塊01得到的等效信道矩陣H、所述矩陣單元021得到的共軛轉置矩陣Hh和所述列向量單元022得到的列向量Wj代入計算公式Nj =
<HhHWj, Wj> I，分別進行HhH^與^的內(nèi)積運算，并對每次內(nèi)積運算得到的結果進行模運算，得到與預編碼碼本集合中的j個預編碼矩陣相對應的j個模值％。
[0099]所述選擇模塊04具體用于當所述接收器01接收到的導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊03得到的j個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。[0100]所述選擇模塊04具體還用于當所述估計模塊01接收到的導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述計算模塊03得到的j個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣；
[0101]其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
[0102]所述選擇模塊04具體還用于當所述接收器01接收到的導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊03得到的j個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0103]具體的，本發(fā)明實施例提供的預編碼矩陣選擇裝置主要適用于2x2MM0系統(tǒng)。
[0104]在第三代合作伙伴計劃(3rdGeneration Partnership Project, 3GPP)組織中，ULMIMO是目前通用移動通訊系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)陸地無線接入網(wǎng)(Universal Terrestrial Radio Access Network,UTRAN)Rll 版本中的一項工作內(nèi)容。UL MIMO有兩種傳輸模式,一種是單流傳輸,一種是雙流傳輸，前者在一個傳輸間隔(Transmission Time Interval, TTI)內(nèi)只傳輸一個傳輸塊(Transport Block, TB),后者則在一個TTI內(nèi)同時傳輸兩個TB。引入UL MMO的主要目的是提高小區(qū)的平均吞吐量，但同時要考慮引入UL MMO后對用戶公平性和小區(qū)邊緣用戶吞吐的影響，以及其實現(xiàn)復雜度等多方面的因素。一種UL MIMO的發(fā)射結構如圖2所示。
[0105]MMO預編碼的數(shù)學模型如下:
[0106]以2x2MM0為例，假設MMO系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送的信號分別為X1和x2，MM0系統(tǒng)的接收端接收到信號分別為Y1和y2，信道用2*2矩陣H表示，則系統(tǒng)模型表示為:
[0107]
【權利要求】
1.一種預編碼矩陣選擇方法，用于多輸入多輸出MIMO系統(tǒng)中的預編碼矩陣的選擇，其特征在于，包括: 通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息； 根據(jù)所述導頻信息估計所述當前信道的等效信道矩陣； 對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值； 選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣； 將所述目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值，具體包括: 根據(jù)所述等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣； 根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量； 將所述等效信道矩陣、所述共軛轉置矩陣和所述列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值中，所述模值的計算公式包括:
Nj = I <HhHWj, ffj> I， 其中，Nj為模值，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
5.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括: 當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣； 其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣的步驟，具體還包括: 當所述導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣為所述目標矩陣。
7.一種預編碼矩陣選擇裝置，用于MIMO系統(tǒng)中的預編碼矩陣的選擇，其特征在于，包括: 接收器，用于通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；估計模塊，用于根據(jù)所述接收器接收到的導頻信息估計得到所述當前信道的等效信道矩陣； 計算模塊，用于對所述估計模塊得到的等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值； 選擇模塊，用于選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣； 反饋模塊，用于將所述選擇模塊得到的目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
8.如權利要求7所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述計算模塊具體包括: 矩陣單元，用于根據(jù)所述估計模塊得到的等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣； 列向量單元，用于根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量； 模單元，用于將所述估計模塊得到的等效信道矩陣、所述矩陣單元得到的共軛轉置矩陣和所述列向量單元得到的列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
9.如權利要求7或8所 述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述計算模塊計算所述模值的計算公式包括:
Nj = I <HhHWj, ffj> I， 其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
10.如權利要求7-9任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述選擇模塊具體用于: 當所述接收器接收到的導頻信息為2x2MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
11.如權利要求7-9任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述選擇模塊具體還用于: 當所述接收器接收到的導頻信息為2x2MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣； 其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
12.如權利要求7-9任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述選擇模塊具體還用于: 當所述接收器接收到的導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述計算模塊得到的多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
13.一種預編碼矩陣選擇裝置，適用于多輸入多輸出MIMO系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲器和與所述存儲器進行通信的處理器，其中，所述存儲器內(nèi)存儲有程序代碼，所述程序代碼包括計算機操作指令，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于: 通過當前信道接收發(fā)送端發(fā)送的導頻信息；根據(jù)所述導頻信息估計所述當前信道的等效信道矩陣； 對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值； 選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣； 將所述目標矩陣反饋給所述發(fā)送端，以便于所述發(fā)送端選擇所述目標矩陣對通過所述當前信道發(fā)送的信號進行預編碼。
14.如權利要求13所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于對所述等效信道矩陣和預置的預編碼碼本集合中的每一個預編碼矩陣，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值，具體包括: 根據(jù)所述等效信道矩陣，得到所述等效信道矩陣的共軛轉置矩陣； 根據(jù)所述預編碼碼本集合中的預編碼矩陣，得到由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量； 將所述等效信道矩陣、所述共軛轉置矩陣和所述列向量代入計算公式，分別進行內(nèi)積及取模運算，得到多個模值。
15.如權利要求13或14所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于: 所述處理器計算所述模值的計算公式包括:
Nj = | <HhHWj, W j> |， 其中，H表示所述等效信道矩陣，Hh表示所述等效信道矩陣H的共軛轉置矩陣，Wj表示由所述預編碼碼本集合中的第j個預編碼矩陣的第一列元素所構成的列向量。
16.如權利要求13-15任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
17.如權利要求13-15任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導頻信息為2x2MM0數(shù)據(jù)且流數(shù)為雙流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的兩列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣； 其中，所述目標矩陣的第一列用于對所述雙流中的主流加權，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權，所述目標矩陣的第一列與所述目標矩陣的第二列正交。
18.如權利要求13-15任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序代碼，用于選擇所述多個模值中最大的模值對應的預編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導頻信息為高維MMO數(shù)據(jù)且流數(shù)為單流時，選擇所述多個模值中最大的模值對應的單列的預編碼矩陣作為所述目標矩陣。
19.一種預編碼矩陣選擇系統(tǒng)，包括接收端和與所述接收端進行通信的發(fā)送端，其特征在于，所述接收端包括如權利要求7-12中任一項所述的預編碼矩陣選擇裝置。
【文檔編號】H04L1/00GK103634071SQ201210306811
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權日:2012年8月27日
【發(fā)明者】胡文權, 花夢, 吳更石 申請人:華為技術有限公司