專利名稱：Lte系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的 方法及裝置。
背景技術(shù)：
LTE (長期演進(jìn))系統(tǒng)采用了MIMO (多天線傳輸)技術(shù)、Precoding
(預(yù)編碼)技術(shù)等增加系統(tǒng)容量。具體為利用發(fā)射端的多天線配置將一層或 者多層數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)編碼后同時進(jìn)行發(fā)送。根據(jù)不同的信道條件，發(fā)射端可以 動態(tài)調(diào)整發(fā)射數(shù)據(jù)的層數(shù)及預(yù)編碼矩陣，以達(dá)到提高系統(tǒng)容量的目的。
在發(fā)送端，具體可以通過接收端的反饋獲知下行信道狀態(tài)信息，包括RI
(秩指示)和PMI (預(yù)編碼指示)。其中，Rl用于調(diào)整發(fā)射端數(shù)據(jù)的層數(shù)， PMI為預(yù)編碼矩陣在發(fā)送端和接收端已知的碼本集中的索引，用于調(diào)整發(fā)射端 所用的預(yù)編碼矩陣。在LTE協(xié)議中規(guī)定在單天線口或發(fā)射分集傳輸模式時 Rl=1，并且無PMI;在空間復(fù)用傳輸模式時，則接收端需反饋相應(yīng)的RI及 PMI。
在LTE系統(tǒng)MIMO預(yù)編碼模型中，接收端確定相應(yīng)的RI和PMI的過程具體 可以包括首先，計算每個子載波處所有層、所有預(yù)編碼矩陣的SINR (信干 噪比)，之后，根據(jù)獲得的SINR計算獲得系統(tǒng)的近似的吞吐量的最大值，最 后，將該近似的吞吐量的最大值對應(yīng)的RI和PMI作為接收端需要向發(fā)射端反饋 的RI和PMI。
下面將對現(xiàn)有技術(shù)中計算確定上述SI N R的過程進(jìn)行說明。 在LTE系統(tǒng)在某個子載波處的接收信號模型為y = HWx + n,其中，W
4是維數(shù)為^x"的預(yù)編碼矩陣，"為層數(shù)，H為^^^的信道傳輸矩陣。
相應(yīng)的，在接收端具體可以采用MMSE (最小均方差)算法，確定第*個 ("U，…，")符號的信干噪比為
其中，^T、 + W"H"HW)::表示矩陣(J、 + W"H-HW)—1的第*個對角元， 含義為歸一化的信號和干擾的功率的和。
在相應(yīng)層的碼本集合中計算各個s^^("，w)后，便可以按照一定的準(zhǔn)則
opriw/ze /(SINR^O，W)) ("，w) 選出預(yù)編碼矩陣和層數(shù)，其中/(')是某種代價函數(shù)，例
如可以為吞吐量等。以吞吐量作為代價函數(shù)為例，則可以根據(jù)計算得到的
SINR折算出每個碼字流對應(yīng)的 一個有效SINR ，進(jìn)而得到每個碼字流對應(yīng)的 MCS (i周制編石馬方案，Modulation and Code Scheme),再才艮才居纟扁》馬速率禾口 MCS,計算出近似的吞吐量，具體可以為
其中，^'表示第y (/ = 1，2，'"，")個碼字流映射到的層的個數(shù)，^表示編
碼速率，風(fēng)表示調(diào)制階數(shù)。
在計算獲得相應(yīng)的近似的吞吐量后，便可以選擇出最大近似的吞吐量對 應(yīng)的PMI與Rl作為接收端反饋的PMI和RI 。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題 在PMI與RI聯(lián)合估計算法中，需要計算出每一個子載波處所有層(")、 所有預(yù)編碼矩陣(Codebook Index)的SINR值?，F(xiàn)有技術(shù)中，在針對每一個 SINR的計算過程中，均需要計算一個正定的Hermite矩陣的逆。相應(yīng)的計算 相應(yīng)矩陣的逆的過程是利用Cholesky分解方式實(shí)現(xiàn)，而且，計算每一個矩陣
5的逆的計算量為矩陣階數(shù)r 0=1, 2， 相應(yīng)的計算過程中的計算量很大。

發(fā)明內(nèi)容
最大層數(shù))的立方量級，可見
本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方法及裝置， 以降低相應(yīng)的信道反^t信息的計算過程的計算量。 一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方法，包括
獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪 矩陣獲得第N層干噪矩陣；
根據(jù)所述第N層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信千噪比，并根據(jù)所 述信干噪比確定信道反饋信息，其中，N為大于1的整數(shù)。
一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的裝置，包括
干噪矩陣獲得單元，用于獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣， 并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得第N層干噪矩陣；
信道反饋信息確定單元，用于根據(jù)所述干噪矩陣計算單元計算獲得的第N 層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信干噪比，并根據(jù)所述信干噪比確定信 道反饋信息，其中，N為大于1的整數(shù)。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，其具體是在信道反饋 信息計算過程中采用了根據(jù)已經(jīng)計算獲得的上一層干噪矩陣計算當(dāng)前層的千 噪矩陣的處理方式，從而有效降低了信道反饋信息的計算過程的計算量。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所 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(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的計算干噪矩陣的過程示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而 不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例中，相應(yīng)的在LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方案可以包 括先獲得LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲 得第N層干噪矩陣；之后，再根據(jù)第N層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的 信干噪比，并根據(jù)相應(yīng)的信干噪比確定信道反饋信息。其中，N為大于1的整 數(shù)，相應(yīng)的信道反饋信息可以包括PMI及RI。
具體地，本發(fā)明實(shí)施例是在計算各個S^^("，W)的過程中采用了不同的
計算每個矩陣^乙+w"H"HW的逆的過程，以降低相應(yīng)的計算量。
具體地，為便于推導(dǎo)計算，可以假定^=1，則所需計算的^皿J"，w)轉(zhuǎn)
化為求解^+WHwK ("l，2，…，v)的過程。
在碼本集合列表中，由于當(dāng)^<^時，列標(biāo)集合",…,、)c"i，…"J (非
有序集合)，即層數(shù)較小的預(yù)編碼矩陣的各列一定包含在層數(shù)較大的預(yù)編碼
矩陣的各列中。這樣，在PMI與RI聯(lián)合估計時，則可以基于這一特征采用相應(yīng)
的簡化計算過程，以計算獲得所有層、所有預(yù)編碼矩陣的SN^("，W)。 首先，對相應(yīng)的簡化計算過程中需要應(yīng)用的計算公式進(jìn)行推導(dǎo)如下 具體地，可以假設(shè)H二[H…,h"]為mx"矩陣,令H^[h"h2， ，hr]H +HfHv)-'=
0 1
d l+hfh<formula>formula see original document page 8</formula>aIr—! -J卜!a
6=0 1
0 1
<formula>formula see original document page 8</formula>—10_
1
0 1
00 —affJv一1a)-
-affJ,,」1
0 —awj"a)-1
J" +(6-a"J"a)-'(J"—!a)da" - (6-o^K1 Jv—!a
上述矩陣仍然為Hermite陣，假設(shè)已經(jīng)計算出^ 上述公式(1 )轉(zhuǎn)換為
m
則進(jìn)一步地，可以將
J.<formula>formula see original document page 8</formula>(2)
公式(2)中的參數(shù)的計算方式分別為t！ = J^a
G =a
t4 =
通過公式(2)可以計算得出J^^+H-HJ—1 (KvS")這"個矩陣的 逆，相應(yīng)的第"個逆矩陣L的計算量(只計算乘法、除法)分別包括
計算"H厶h"需要附("-D次乘法，計算6 = 1 + ^需要附次乘法；計算參 數(shù)ti""a需要("—^次乘法，計算^= 、需要("—J)次乘法，計算
"=("")_1需要1次除法，計算"^A需要("-"次乘法，計算一《(利用 小-1)
對稱性)需要2次乘法，故計算^總的計算量為
v(v —1) 3 2 , 1、
/1、 /1、2 ,,、 /1、 - _1/+(附——)V
附0一l) + m+0 —1) +0 —+ 1 + 0 —1)+2=2 2 。
可見，相應(yīng)的計算量僅為2次方的數(shù)量級。
需要說明的是，"2=1并非上述推導(dǎo)獲得的公式(2)成立的必要條件， 假設(shè)"2=1只是為了方便地推導(dǎo)獲得相應(yīng)的公式(2)。
在獲得上述公式(2)之后，下面再基于上述推導(dǎo)獲得的公式(2)，則 相應(yīng)的本發(fā)明實(shí)施例中相應(yīng)的從",&,…,vJ到h,^，…,v""的
SINR*(v， W，)計算過程可以包括
H(I4 -~|~u uf) = H-~^~(Hu )uf 首先，令HW,[^，h2，…，h4;U u u u u ，則層數(shù)
(T + (W(w")、好"H^TTW(n)) 1
為^時需要計算J"",…，")-^ 、 " 7 " 7 ，此時，具體
可 以 令 AO,""…，sJ) = (J"",， })) ， 貝ij 9SIN、 0, W"'.."") 二《(v,",…,&})
令H"h，^，…，"卜[lv、，…，、〗，^vs4，則根據(jù)公式(2)可得 干噪矩陣J,也,…,U)丄+(W，.叫"H"HW，'.-))—1
HiV..，hj卞入，...，hj-1
H^2,…，Vj) + t5 -"
=L -" " (3)
其中a = Hf—!(",s2，…,vJ)、 ， 6 = 1 + 1^、，
、=J屮({ $!, …， —J)a /2 =a、
t4 = ,3、 t=t f
通過上述計算結(jié)果可知，在碼本集index固定時，可以由化，&，…， -J確定 的J"經(jīng)過遞推得到"，w","確定的J",進(jìn)而求得s證々,w"("'…'、'")),即
利用公式(3)可以實(shí)現(xiàn)從",&,…,VJ到",S2，…，v""的SINR"v,W，")計 算，從而使得需要的計算量只有矩陣維數(shù)的2次方量級。
進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)編碼矩陣的碼本集可知，并不是所有低層的列標(biāo)有序
集合"^2,…， —J在高層時都滿足K,^,…,V""U。例如，在index二0時，v = 2 到"=3時集合從{1, 4}變到{1, 2, 4}。而通過上述公式(3)僅可以實(shí)現(xiàn)從 {1， 4}到{1, 4, 2}的計算。為此，還需要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，以便于從{1， 4, 2}計算獲得到{1, 2, 4}。下面將對相應(yīng)的轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行描述。
假設(shè)"-1層列標(biāo)有序集合為"，&…，VJ , v層列標(biāo)有序集合為 k"《2,…,^—"化且滿足A"則，z、l,2,…,v-1,單射n將集合(i,2,…,"-1}映
10射到(1,2,…，W。設(shè)、=^,其中J'eO，2，…，v)且ygn(a2,…，v-U)，則可知 存在
且唯一。于是，可以通過置換操作將有序集合{仏，"，'''，&-"^}變成 ",&,…,Vp^)。假設(shè)設(shè)有限個置換陣P,("1'…,K)，使得<formula>formula see original document page 11</formula>
置換陣形如L0 0 0 0 0 0 i」，也就是將單位矩陣的某兩行互換, 置換矩陣是對稱陣且逆矩陣等于自身。于是可知<formula>formula see original document page 11</formula>
進(jìn)而得到<formula>formula see original document page 11</formula>在公式(4)右端置換陣對^"，^，…A-"^})只是行列置換操作，不需要 額外的計算。且由公式(4 )可知，矩陣J"&'"，…，^-和
Jv (" A, . ,，幻})的對角元集合是相同的，僅為順序不同。通過上述公式(4)，解決了從有序集合"A，…A-J到有序集合
化A，…，^-"^J的遞推計算。
下面將對本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行說明。
具體地，以index-O為例，在計算^皿力'，w)的過程中，相應(yīng)的計算干噪 矩陣的過程如圖1所示，具體可以包括
步驟11，通過公式(3)計算獲得^(W);
步驟12，通過公式(3)計算獲得J2(仏^);
步驟13，通過公式(3)計算獲得^(化4，2〉)；
步驟14，根據(jù)步驟13的計算結(jié)果，再通過公式(4)進(jìn)行置換操作計算獲 得《13 ({1,2,4})。
步驟15，通過公式(3)計算獲得J4(仏2，4，3^
步驟16，根據(jù)步驟15的計算結(jié)果，再通過公式(4)進(jìn)行置換操作計算獲
得J4(卩，2,3,4〉)。
至此，利用公式(3)和公式(4)即可計算出所有層及所有預(yù)編碼矩陣 對應(yīng)的s^K々，w)。
本發(fā)明實(shí)施例中，還提供了相應(yīng)的上報PMI及RI的處理過程，即相應(yīng)的 LTE系統(tǒng)上報PMI及RI的過程具體可以包括以下任一處理方式 (1 )處理方式一
只上報PMI時，此時RI-1，故此時可以直接計算各子載波處的
SINRi(v，w) = ~^ ,進(jìn)而選取最優(yōu)的PMI即可。 (2)處理方式二
同時上報PMI與RI,此時，可以通過上述方式計算出各子載波處的各
SINR"v，W) (A^1，2，…〃)，進(jìn)而折算出每個碼字流的有效SINR,再根據(jù)吞吐量最大~，) s^、''選取最優(yōu)的PMI和RI即可。 (3)處理方式三
只上報RI，此時，可以采用上述處理方式二中的方法選取最優(yōu)的PMI和 Rl,但只上才艮相應(yīng)的RI。
綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的PMI與RI聯(lián)合估計算法中，相應(yīng)的計算量降低 了一個數(shù)量級。具體地，在發(fā)射天線數(shù)為4或者更大時，減少計算量的效果非 常顯著。同時，本發(fā)明實(shí)施例中還將上報RI和同時上報PMI與RI兩種上報情況 的算法統(tǒng)一，故無需單獨(dú)開發(fā)選取RI的算法，降低了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。
本發(fā)明實(shí)施例具體可以適合LTE系統(tǒng)以及基于LTE系統(tǒng)的演進(jìn)協(xié)議。同 時，本發(fā)明實(shí)施例不僅適合LTE多載波系統(tǒng)，同時，還還適用于具有同樣預(yù) 編碼特點(diǎn)的LTE單載波系統(tǒng)中。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流 程，是可以通過計算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于 一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實(shí)施 例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或F逭才幾存卡者i己憶體(Random Access Memory, RAM)等。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的裝置，其具體實(shí) 現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以包括
干噪矩陣獲得單元201,用于獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩 陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得第N層干噪矩陣；
信道反饋信息確定單元202，用于根據(jù)上述干噪矩陣獲得單元201獲得的 第N層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信干噪比，并根據(jù)所述信干噪比確 定信道反饋信息。其中，N為大于1的整數(shù)。
進(jìn)一步地，在上述干噪矩陣獲得單元201根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得
13第N層干噪矩陣的計算公式包括:
-tf "
其中，v為層數(shù)，
= 、
=("2)-1
第N層干噪矩陣乙二
o^HfA6 = 1 + hfhrHj[h!,h2， ，hj
在上述裝置中，相應(yīng)的信道反饋信息可以包括預(yù)編碼指示PMI和秩指示 Rl，且該裝置還包括信道反饋信息發(fā)送單元203，用于在RI-1時，只上報所 述PMI;或者，用于同時上報所述PMI和RI;或者，用于僅上報所述RI。
通過上述裝置，可以在PMI與RI聯(lián)合估計算法中，將相應(yīng)的計算量降低一 個數(shù)量級，即降低相應(yīng)的計算過程的復(fù)雜度。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方法，其特征在于，包括獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得第N層干噪矩陣；根據(jù)所述第N層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信干噪比，并根據(jù)所述信干噪比確定信道反饋信息，其中，N為大于1的整數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣 計算第N層干噪矩陣的計算公式包括第N層干噪矩陣^二,其中，"為層數(shù)， ,6 = l + hn, H^[h"h"…，hJ， H為信道傳輸矩陣。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信道反饋信息包括 預(yù)編碼指示PMI和秩指示RI,且該方法還包括當(dāng)R卜1時，只上報所述PMI;或者，同時上報所述PMI和RI;或者，僅 上報所述RI。
4、 一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的裝置，其特征在于，包括 干噪矩陣獲得單元，用于獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得第N層干噪矩陣；信道反饋信息確定單元，用于根據(jù)所述干噪矩陣計算單元計算獲得的第N 層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信干噪比，并根據(jù)所述信干噪比確定信 道反饋信息，其中，N為大于1的整數(shù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述干噪矩陣獲得單元根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣的計算公式包括:J.」+t;其中，v為層數(shù)，=J —la=("2)—=《第N層干噪矩陣入-
6、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述信道反饋信息包括 預(yù)編碼指示PMI和秩指示RI,且該裝置還包括信道反饋信息發(fā)送單元，用于在 R卜1時，只上報所述PMI;或者，用于同時上報所述PMI和RI;或者，用于 僅上報所述RI。
全文摘要
一種LTE系統(tǒng)中確定信道反饋信息的方法及裝置，其主要包括獲得長期演進(jìn)LTE系統(tǒng)中的第N-1層干噪矩陣，并根據(jù)所述第N-1層干噪矩陣獲得第N層干噪矩陣；之后，根據(jù)所述第N層干噪矩陣計算第N層干噪矩陣對應(yīng)的信干噪比，并根據(jù)所述信干噪比確定信道反饋信息?？梢?，本發(fā)明實(shí)施例是在信道反饋信息計算過程中采用了根據(jù)已經(jīng)計算獲得的上一層干噪矩陣計算當(dāng)前層的干噪矩陣的處理方式，從而有效降低了信道反饋信息的計算過程的計算量。
文檔編號H04B7/08GK101599788SQ20091008424
公開日2009年12月9日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者魏璟鑫 申請人:華為技術(shù)有限公司