專利名稱：信道重構(gòu)方法、預(yù)編碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，特別涉及一種信道重構(gòu)方法、預(yù)編碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
蜂窩移動電話給人們的通信帶來了極大的方便，第二代全球移動通信系統(tǒng)(GSM，Global System for Mobile Communication)采用數(shù)字通信技術(shù),進(jìn)一步提高了移動通信的通話質(zhì)量。第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP,3rd GenerationPartnership Project)作為移動通信領(lǐng)域的重要組織，極大地推動了第三代移動通信技術(shù)(3G, The Third Generation)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，制定了一系列包括寬帶碼分多址接入(WCDMA,Wide Code Division MultipleAccess)、高速下行分組接入(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access)、高速上行分組接入(HSUPA, High Speed Uplink Packet Access)等在內(nèi)的通信系統(tǒng)規(guī)范。為了應(yīng)對寬帶接入技術(shù)的挑戰(zhàn)，并滿足日益增長的新型業(yè)務(wù)的需求，3GPP在2004年底啟動了 3G長期演進(jìn)(LTE,Long Term Evolution)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,希望進(jìn)一步提高頻譜效率，改善小區(qū)邊緣用戶的性能，降低系統(tǒng)延遲，為高速移動用戶提供更高速率的接入服務(wù)等。改進(jìn)的LTE(LTE-A)技術(shù)更是在LTE技術(shù)的基礎(chǔ)上，數(shù)倍增大頻譜帶寬，成倍提高數(shù)據(jù)速率，為更多移動用戶提供更高速率、更好性能的服務(wù)。LTE-A系統(tǒng)支持多用戶多輸入多輸出(MU-MMO)技術(shù)，即LTE-A系統(tǒng)可以在相同的頻譜資源上同時(shí)調(diào)度多個(gè)用戶設(shè)備(UE)，也就是說，在LTE-A系統(tǒng)中，多個(gè)UE可以共享頻譜資源，例如資源塊(RB，Resource Block)等。共享相同頻譜資源的多個(gè)UE可以被稱為參與MU-MMO傳輸?shù)囊粋€(gè)協(xié)作傳輸組。在多輸入多輸出系統(tǒng)中，為了提高頻譜利用率和功率利用率，提出了 MMO預(yù)編碼的概念。通過MMO預(yù)編碼發(fā)射端可以對信道狀態(tài)信息(CSI)加以利用。在閉環(huán)下行MMO/多點(diǎn)協(xié)作(CoMP)系統(tǒng)中，預(yù)編碼所需的CSI可以從UE上行的反饋中得到。在實(shí)際的系統(tǒng)中，CSI可以分割為兩個(gè)部分信道的相位信息，例如預(yù)編碼矩陣指不(PMI, Precoding MatrixIndicator)、信道方向信息(CDI, Channel DirectionInformation)或信道協(xié)方差(Channel covariance)以及信道質(zhì)量信息,例如信道質(zhì)量指示(CQI,Channel Quality Indicator)。現(xiàn)有基站中進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括預(yù)編碼矩陣確定模塊101,用于根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示(PMI, PrecodingMatrix Indicator)以及自身存儲的碼書(Codebook)確定基站進(jìn)行預(yù)編碼時(shí)使用的預(yù)編碼矩陣；信道質(zhì)量確定模塊102，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示(CQI，ChannelQualityIndicator)以及自身存儲CQI表確定基站進(jìn)行預(yù)編碼時(shí)使用的信道質(zhì)量信息；以及預(yù)編碼模塊103，用于根據(jù)確定的預(yù)編碼矩陣和信道質(zhì)量信息對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。由于在支持MU-MMO技術(shù)的LTE-A系統(tǒng)中，每個(gè)UE在上報(bào)PMI的過程中無法考慮其他各個(gè)UE預(yù)編碼矩陣對多用戶干擾的影響，因此基站獲得的UE的信道狀態(tài)信息并不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致預(yù)編碼增益較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種信道重構(gòu)方法和裝置，使基站可以獲知各個(gè)UE比較準(zhǔn)確的信道情況。此外，本發(fā)明還提供了一種預(yù)編碼方法和裝置，通過根據(jù)UE的信道情況來確定UE的預(yù)編碼矩陣，可以選擇更好的預(yù)編碼方法，提高預(yù)編碼增益。本發(fā)明實(shí)施例提供的信道重構(gòu)方法包括根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣。本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)編碼方法包括根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì) 量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣；根據(jù)UE的信道矩陣確定UE的預(yù)編碼矩陣，并使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。上述信道相位信息包括信道方向信息；以及所述根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道包括根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向；根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量；以及根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。上述信道相位信息包括預(yù)編碼矩陣指示；以及所述根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道包括根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣；根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量；根據(jù)所述UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；以及根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。上述方法進(jìn)一步包括根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書對所述UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書對所述UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括預(yù)先計(jì)算自身信道環(huán)境下最優(yōu)碼書和基站所存儲碼書之間的差值向量△;計(jì)算所確定UE信道的信道方向與上述差值向量△之和，并將所計(jì)算的和作為修正后UE信道的信道方向。上述方法進(jìn)一步包括根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括計(jì)算所確定UE信道的信道方向與在上一傳輸時(shí)間間隔確定的UE信道的信道方向的加權(quán)和，并將計(jì)算得到的和作為修正后的信道方向，其中，加權(quán)所使用的加權(quán)系數(shù)的和等于I。上述方法進(jìn)一步包括根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括根據(jù)所確定UE信道的信道方向確定UE信道所在的信道子空間，并選擇該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向作為修正后的UE信道的信道方向。
在根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量之前進(jìn)一步包括在UE沒有反饋信道質(zhì)量指示的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值；或者在UE沒有反饋信道質(zhì)量指示的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中最小值的加權(quán)值。上述根據(jù)所述UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向包括對所述UE的預(yù)編碼矩陣取共軛轉(zhuǎn)置得到所述UE信道的信道方向。本發(fā)明實(shí)施例提供的信道重構(gòu)裝置包括信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向；信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量；以及信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)編碼裝置包括信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向；信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE 上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量；信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣；預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定用于對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及預(yù)編碼模塊，用于使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。本發(fā)明實(shí)施例提供的信道重構(gòu)裝置包括信道矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣；信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的量化后的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量；信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；以及信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。本發(fā)明實(shí)施例提供的預(yù)編碼裝置包括信道矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣；信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的量化后的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量；信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣；預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及預(yù)編碼模塊，用于使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。上述裝置進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書UE信道的信道方向進(jìn)行修正。上述裝置進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。上述裝置進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。上述裝置進(jìn)一步包括信道質(zhì)量修正模塊，用于在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值或者在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值的加權(quán)值。本發(fā)明提供的信道重構(gòu)方法及裝置可以根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，獲得UE的信道矩陣，使得基站能夠獲得各個(gè)UE比較準(zhǔn)確的信道情況。
此外，本發(fā)明提供的預(yù)編碼的方法及裝置可以根據(jù)通過信道重構(gòu)獲得的UE的信道矩陣確定UE的預(yù)編碼矩陣，并對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼，使得基站可以選擇更好的預(yù)編碼方法來提高預(yù)編碼增益。


圖I為現(xiàn)有基站中進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的信道重構(gòu)方法流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提出的信道重構(gòu)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提出的信道重構(gòu)方法流程圖；圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例提出的信道重構(gòu)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了解決現(xiàn)有支持MU-MMO技術(shù)的LTE-A系統(tǒng)中每個(gè)UE在上報(bào)PMI的過程中無法考慮其他各個(gè)UE預(yù)編碼矩陣對多用戶干擾的影響致使基站獲得的UE的信道狀態(tài)信息并不準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明提供了一種信道重構(gòu)方法及對應(yīng)裝置。該方案根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息，例如PMI或⑶I，以及信道質(zhì)量信息，例如CQI，重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣，從而使基站可以獲知該UE比較準(zhǔn)確的信道情況。基于上述方案，本發(fā)明還提供了一種預(yù)編碼的方法及裝置。該方案根據(jù)通過上述信道重構(gòu)方案得到的UE的信道矩陣確定UE的預(yù)編碼矩陣，并使用該預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。由于在上述方案中，基站在預(yù)編碼時(shí)所使用的預(yù)編碼矩陣是根據(jù)重構(gòu)的UE的信道矩陣確定的，而不是直接根據(jù)UE反饋的PMI和CQI確定的，因此，基站可以選擇更好的預(yù)編碼方法，如non-unitary預(yù)編碼，大大提高預(yù)編碼增益。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)UE可以直接向基站反饋⑶I和CQI，在這種情況下，本實(shí)施例提出的信道重構(gòu)方法如圖2所示,包括步驟201 :根據(jù)UE上報(bào)的⑶I以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向(⑶)。在本發(fā)明中，UE和基站存儲有相同的碼書，因此，在UE進(jìn)行信道估計(jì)之后會根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果確定自身信道的信道方向，并根據(jù)自身存儲的碼書對自身信道的信道方向進(jìn)行量化以確定上報(bào)給基站的CDI ;基站在接收到UE上報(bào)的CDI后將根據(jù)自身存儲的碼書確定該UE信道的信道方向。需要說明的是，在本步驟確定的UE信道的信道方向是經(jīng)過量化后UE信道的信道方向。步驟202 :根據(jù)UE上報(bào)的CQI以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量。上述步驟201和202可以并行執(zhí)行。在本發(fā)明中，UE和基站存儲有相同的CQI表，因此，在UE進(jìn)行信道估計(jì)之后會根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果確定自身信道的信道質(zhì)量(CQ)，并根據(jù)自身存儲的CQI表對自身信道的信道質(zhì)量進(jìn)行量化以確定上報(bào)給基站的CQI ;基站在接收到UE上報(bào)的CQI后將根據(jù)自身存儲的CQI表確定該UE的信道質(zhì)量。需要說明的是，在本步驟確定的UE信道的信道質(zhì)量是經(jīng)過量化后UE信道的信道質(zhì)量。
步驟203 :根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。在本發(fā)明中，基站將根據(jù)以下公式⑴重構(gòu)UE的信道矩陣H' = sqrt (CQi) · CD (I)其中，H'代表重構(gòu)后的信道矩陣；；CQiR表用戶反饋的信道質(zhì)量信息KD代表在上述步驟202確定的信道方向；sqrt()代表求均方根函數(shù)。在獲得了 UE的信道矩陣之后，基站就可以將UE的信道矩陣應(yīng)用到預(yù)編碼中，完成對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)的預(yù)編碼，即在得到UE的信道矩陣之后進(jìn)一步根據(jù)UE的信道矩陣確定用于對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣，并使用該矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
對應(yīng)上述信道重構(gòu)方法，本實(shí)施例還提供了進(jìn)行信道重構(gòu)的信道重構(gòu)裝置，該裝置通常位于基站內(nèi)部。本實(shí)施例提供的信道重構(gòu)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要包括信道方向確定模塊301，用于根據(jù)UE上報(bào)的⑶I以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向；信道質(zhì)量確定模塊302，用于根據(jù)UE上報(bào)的CQI以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量；以及信道重構(gòu)模塊303，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣；具體而言，上述信道重構(gòu)模塊303可以根據(jù)上述公式(I)重構(gòu)UE的信道矩陣。對應(yīng)上述預(yù)編碼方法，本實(shí)施例還提供了一種預(yù)編碼裝置，除包括上述信道方向確定模塊301、信道質(zhì)量確定模塊302以及信道重構(gòu)模塊303之外還進(jìn)一步包括預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定用于對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及預(yù)編碼模塊，用于使用上述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。從本實(shí)施例可以看出，基站在預(yù)編碼之前是根據(jù)UE反饋的⑶I和CQI對UE的信道進(jìn)行重構(gòu)得到UE信道的信道矩陣，并根據(jù)通過重構(gòu)獲得的UE的信道矩陣確定對待發(fā)送給該UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣，而不是直接根據(jù)UE反饋的PMI和CQI確定預(yù)編碼矩陣，因此，可以更精確的實(shí)現(xiàn)信道匹配，獲得更大的預(yù)編碼增益。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)UE直接向基站反饋PMI和CQI，在這種情況下，本實(shí)施例提出的信道重構(gòu)方法如圖4所示，包括步驟401 :根據(jù)UE上報(bào)的PMI以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣(PM)。在本發(fā)明中，UE和基站存儲有相同的碼書，因此，在UE進(jìn)行信道估計(jì)之后會根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果對自身的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行量化以確定自身的預(yù)編碼矩陣，并根據(jù)自身存儲的碼書確定上報(bào)給基站的PMI ;基站在接收到UE上報(bào)的PMI后將根據(jù)自身存儲的碼書確定該UE的預(yù)編碼矩陣。需要說明的是，在本步驟確定的UE的預(yù)編碼矩陣是經(jīng)過量化后的預(yù)編碼矩陣。步驟402 :根據(jù)UE上報(bào)的CQI以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量。在本發(fā)明中，UE和基站存儲有相同的CQI表，因此，在UE進(jìn)行信道估計(jì)之后會根據(jù)信道估計(jì)結(jié)果對自身信道的信道質(zhì)量進(jìn)行量化以確定自身的信道質(zhì)量，并根據(jù)自身存儲的CQI表確定上報(bào)給基站的CQI ;基站在接收到UE上報(bào)的CQI后將根據(jù)自身存儲的CQI表確定該UE信道的信道質(zhì)量。需要說明的是，在本步驟確定的UE信道的信道質(zhì)量是經(jīng)過量化后UE信道的信道質(zhì)量。
上述步驟401和402可以并行執(zhí)行。步驟403 :根據(jù)上述UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向。具體而言，在本步驟中，可以對上述UE的預(yù)編碼矩陣取共軛轉(zhuǎn)置得到UE信道的信道方向。步驟404 :根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。具體而言，本步驟可以通過上述公式(I)實(shí)現(xiàn)。同理，在獲得了 UE的信道矩 陣之后，基站就可以將UE的信道矩陣應(yīng)用到預(yù)編碼中，完成對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)的預(yù)編碼，即在得到UE的信道矩陣之后進(jìn)一步根據(jù)UE的信道矩陣確定用于對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣，并對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。對應(yīng)上述信道重構(gòu)方法，本實(shí)施例提供了一種信道重構(gòu)裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要包括信道矩陣確定模塊501，用于根據(jù)UE上報(bào)的PMI以及自身存儲的碼書確定UE反饋的預(yù)編碼矩陣；信道質(zhì)量確定模塊302，用于根據(jù)UE上報(bào)的CQI以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量；信道方向確定模塊502，用于根據(jù)反饋的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；具體而言，上述信道方向確定模塊502可以對UE反饋的預(yù)編碼矩陣取共軛轉(zhuǎn)置得到UE信道的信道方向；以及信道重構(gòu)模塊303，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣；具體而言，上述信道重構(gòu)模塊303可以根據(jù)上述公式(I)重構(gòu)UE的信道矩陣。對應(yīng)上述預(yù)編碼方法，本實(shí)施例還提供了一種預(yù)編碼裝置，除包括上述信道矩陣確定模塊501、信道方向確定模塊502、信道質(zhì)量確定模塊302以及信道重構(gòu)模塊303之外還進(jìn)一步包括預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及預(yù)編碼模塊，用于使用上述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。從本實(shí)施例可以看出，基站在預(yù)編碼之前是根據(jù)UE反饋的PMI和CQI對UE的信道進(jìn)行重構(gòu)獲得UE的信道矩陣，并根據(jù)通過重構(gòu)獲得的UE的信道矩陣確定對待發(fā)送給該UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣，而不是直接根據(jù)UE反饋的PMI和CQI確定預(yù)編碼矩陣，因此，也可以更精確的實(shí)現(xiàn)信道匹配，獲得更大的預(yù)編碼增益。由于在上述第一個(gè)方案中，UE上報(bào)⑶I的并不是UE信道的信道方向本身，而是經(jīng)量化后的信道方向，因此，基站根據(jù)UE上報(bào)的CDI確定的UE信道的信道方向與UE通過信道估計(jì)獲得的UE信道的信道方向之間是存在量化誤差的。同理，在上述第二個(gè)方案中，UE上報(bào)PMI的并不是UE的預(yù)編碼矩陣本身，而是經(jīng)過量化后，因此，基站根據(jù)UE上報(bào)的PMI確定的UE的預(yù)編碼矩陣與UE通過信道估計(jì)結(jié)果確定的UE預(yù)編碼矩陣之間是存在量化誤差的，這使得基站通過信道重構(gòu)獲得UE的信道矩陣與UE實(shí)際的信道矩陣之間存在量化誤差。為了使基站通過信道重構(gòu)獲得的UE的信道矩陣更加精確，更加接近UE實(shí)際的信道矩陣，本發(fā)明在上述方案的基礎(chǔ)之上還提出了多種優(yōu)化方法對上述方案中獲得的UE信道的信道方向進(jìn)行修正。下面將詳細(xì)介紹各種優(yōu)化方法。
方法I,根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書(Optimal Codebook)對上述方案中獲得的UE信道的信道方向進(jìn)行修正。具體而言，已知對應(yīng)每一種實(shí)際的信道環(huán)境都有唯一的最優(yōu)碼書與之相對應(yīng)并且每一種實(shí)際的信道環(huán)境的最優(yōu)碼書都可以通過窮搜獲得，例如在非相關(guān)性MIMO信道下，格拉斯曼(Grassmannian)碼書是最優(yōu)碼書。而目前標(biāo)準(zhǔn)中考慮系統(tǒng)的復(fù)雜度以及功放的特性，并沒有采用最優(yōu)的碼書，也即基站和UE存儲的碼書與實(shí)際信道環(huán)境的最優(yōu)碼書之間存在一定的誤差。因此，在該方法中，需要預(yù)先計(jì)算自身信道環(huán)境下最優(yōu)碼書和基站所存儲碼書之間的差值向量Λ，并在上述步驟201之后、步驟203之前或者在上述步驟403之后、404之前需要進(jìn)一步執(zhí)行如下步驟計(jì)算所確定UE信道的信道方向與上述差值向量△之和，并將所計(jì)算的和作為修正后的信道方向。此后，在步驟203或步驟404，將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。對應(yīng)該方法，在上述圖3所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊301和信道重構(gòu)模塊303之間或在上述圖5所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊502和信道重構(gòu)模塊
303之間將進(jìn)一步增加信道方向修正模塊，用于根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書UE信道的信道方向進(jìn)行修正。具體而言，可以對所確定UE信道的信道方向以及預(yù)先計(jì)算的實(shí)際信道環(huán)境下最優(yōu)碼書和基站所存儲碼書之間的差值向量Λ求和，并將所計(jì)算的和作為修正后的信道方向。在這種情況下，上述信道重構(gòu)模塊303將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。在本方法中，通過根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境的最優(yōu)碼書對UE信道的信道方向進(jìn)行修正從而修正后的UE信道的信道方向接近于最優(yōu)信道的信道方向，從而可以獲得更為準(zhǔn)確的信道方向，以實(shí)現(xiàn)更精確的信道匹配，提高預(yù)編碼增益。方法2 :根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。在本方法中，可以根據(jù)在上一傳輸時(shí)間間隔(TTI)確定的UE信道的信道方向?qū)Ξ?dāng)前TTI UE信道的信道方向進(jìn)行修正。具體而言，假設(shè)上一 TTI確定的UE信道的信道方向用CDmi表示，當(dāng)前TTI確定的UE信道的信道方向用OTm2表示，則修正后的UE信道的信道方向CDmv可以通過如下公式⑵計(jì)算得到CDrev = α X CDmi+ (I- α ) X CDtti2 (2)其中，ae [O, I] ο也即在上述步驟201之后、步驟203之前或者在上述步驟403之后、404之前需要進(jìn)一步執(zhí)行如下步驟計(jì)算所確定UE信道的信道方向與在上一 TTI確定的UE信道的信道方向的加權(quán)和，并將計(jì)算得到的和作為修正后的信道方向，其中，加權(quán)所使用的加權(quán)系數(shù)的和等于I。此后，在步驟203或步驟404，將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。對應(yīng)該方法，在上述圖3所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊301和信道重構(gòu)模塊303之間或在上述圖5所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊502和信道重構(gòu)模塊303之間將進(jìn)一步增加信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。具體而言，用于計(jì)算所確定UE信道的信道方向與在上一 TTI確定的UE信道的信道方向的加權(quán)和，并將計(jì)算得到的和作為修正后的信道方向，其中，加權(quán)所使用的加權(quán)系數(shù)的和等于I。在這種情況下，上述信道重構(gòu)模塊303將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。本方法充分利用了 UE信道的時(shí)間相關(guān)性，可以獲得更為準(zhǔn)確的信道方向，以實(shí)現(xiàn)更精確的信道匹配，提高預(yù)編碼增益。方法3 :根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。在本方法中，可以根據(jù)UE信道的信道方向所在信道子空間中信道方向的概率密度函數(shù)(HF)對UE信道的信道方向進(jìn)行修正，例如選擇該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向作為修正后的UE信道的信道方向。也即在上述步驟201之后、步驟203之前或者在上述步驟403之后、404之前需要進(jìn)一步執(zhí)行如下步驟根據(jù)所確定UE信道的信道方向確定UE信道所在的信道子空間，并選擇該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向作為修正后的UE信道的信道方向。若該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向多于一個(gè)，則可以任意選擇其中一個(gè)或其中最大的一個(gè)作為修正后 的UE信道的信道方向。此后，在步驟203或步驟404，將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。對應(yīng)該方法，在上述圖3所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊301和信道重構(gòu)模塊303之間或在上述圖5所示信道重構(gòu)裝置的信道方向確定模塊502和信道重構(gòu)模塊303之間將進(jìn)一步增加信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。具體而言，用于根據(jù)所確定UE信道的信道方向確定UE信道所在的信道子空間，并選擇該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向作為修正后的UE信道的信道方向。在這種情況下，上述信道重構(gòu)模塊303將根據(jù)修正的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。本方法充分利用了 UE信道的空間相關(guān)性，可以獲得更為準(zhǔn)確的信道方向，以實(shí)現(xiàn)更精確的信道匹配，提高預(yù)編碼增益。 此外，上述步驟202或402中，可以通過現(xiàn)有的方法根據(jù)UE上報(bào)的CQI以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量。但是，在實(shí)際應(yīng)用中可能存在CQI反饋不足的情況，也即UE反饋的CQI的數(shù)目小于基站在預(yù)編碼時(shí)所需的CQI數(shù)目，通常的做法是補(bǔ)零，也即基站對UE沒有反饋的CQI位置補(bǔ)零。然而，通過這種補(bǔ)零的方法得到的UE的信道質(zhì)量并不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致信道重構(gòu)結(jié)果也不夠準(zhǔn)確。為了進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明提出的信道重構(gòu)方法，可以對UE的信道質(zhì)量進(jìn)行修正。由于較高的CQI比較低的CQI具有更高的反饋優(yōu)先級，因此，通常情況下可以認(rèn)為沒有反饋的CQI小于已反饋的CQI，因此，在本發(fā)明中，可以在UE沒有反饋CQI的位置補(bǔ)上已反饋CQI中的最小值或者在UE沒有反饋CQI的位置補(bǔ)上已反饋CQI中的最小值的加權(quán)值，其中，所采用加權(quán)系數(shù)是根據(jù)信道的統(tǒng)計(jì)特性或者信道特征值的統(tǒng)計(jì)特性選擇的。對應(yīng)上述優(yōu)化方法，還可以在上述圖3或圖5所示信道重構(gòu)裝置的信道質(zhì)量確定模塊302之前增加信道質(zhì)量修正模塊，用于在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋CQI中的最小值或者在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋CQI中的最小值的加權(quán)值，其中，所采用加權(quán)系數(shù)是根據(jù)信道的統(tǒng)計(jì)特性或者信道特征值的統(tǒng)計(jì)特性選擇的。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信道重構(gòu)方法，其特征在于，包括根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣。
2.一種預(yù)編碼方法，其特征在于，包括 根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣； 根據(jù)UE的信道矩陣確定UE的預(yù)編碼矩陣，并使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述信道相位信息包括信道方向信息；以及 所述根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道包括 根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向； 根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量；以及根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述信道相位信息包括預(yù)編碼矩陣指示；以及 所述根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道包括 根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣； 根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量; 根據(jù)所述UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；以及根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向包括對所述UE的預(yù)編碼矩陣取共軛轉(zhuǎn)置得到所述UE信道的信道方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書對所述UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書對所述UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括預(yù)先計(jì)算自身信道環(huán)境下最優(yōu)碼書和基站所存儲碼書之間的差值向量△;計(jì)算所確定UE信道的信道方向與上述差值向量△之和，并將所計(jì)算的和作為修正后UE信道的信道方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括計(jì)算所確定UE信道的信道方向與在上一傳輸時(shí)間間隔確定的UE信道的信道方向的加權(quán)和，并將計(jì)算得到的和作為修正后的信道方向，其中，加權(quán)所使用的加權(quán)系數(shù)的和等于I。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正；以及所述根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣包括根據(jù)修正后UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，所述根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正包括根據(jù)所確定UE信道的信道方向確定UE信道所在的信道子空間，并選擇該信道子空間中概率密度大于預(yù)先確定門限的信道方向作為修正后的UE信道的信道方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量之前進(jìn)一步包括在UE沒有反饋信道質(zhì)量指示的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值；或者在UE沒有反饋信道質(zhì)量指示的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中最小值的加權(quán)值。
13.一種信道重構(gòu)裝置，其特征在于，包括 信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向； 信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量；以及 信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
14.一種預(yù)編碼裝置，其特征在于，包括 信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道方向信息以及自身存儲的碼書確定UE信道的信道方向； 信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的CQI表確定UE信道的信道質(zhì)量； 信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣；預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定用于對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及 預(yù)編碼模塊，用于使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
15.一種信道重構(gòu)裝置，其特征在于，包括 信道矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣； 信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的量化后的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量； 信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向；以及 信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣。
16.一種預(yù)編碼裝置，其特征在于，包括 信道矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的預(yù)編碼矩陣指示以及自身存儲的碼書確定UE的預(yù)編碼矩陣； 信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)UE上報(bào)的量化后的信道質(zhì)量指示以及自身存儲的信道質(zhì)量指示表確定UE信道的信道質(zhì)量； 信道方向確定模塊，用于根據(jù)UE的預(yù)編碼矩陣確定UE信道的信道方向； 信道重構(gòu)模塊，用于根據(jù)確定的UE信道的信道方向和信道質(zhì)量重構(gòu)UE的信道矩陣； 預(yù)編碼矩陣確定模塊，用于根據(jù)UE的信道矩陣確定對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼的預(yù)編碼矩陣；以及 預(yù)編碼模塊，用于使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)實(shí)際信道環(huán)境下的最優(yōu)碼書UE信道的信道方向進(jìn)行修正。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的時(shí)間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括信道方向修正模塊，用于根據(jù)UE信道的空間相關(guān)性對UE信道的信道方向進(jìn)行修正。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括信道質(zhì)量修正模塊，用于在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值或者在UE沒有反饋的位置補(bǔ)上已反饋信道質(zhì)量指示中的最小值的加權(quán)值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信道重構(gòu)方法及裝置，該方法包括根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣。本發(fā)明還公開了一種預(yù)編碼方法及裝置，該方法包括根據(jù)UE上報(bào)的信道相位信息以及信道質(zhì)量信息重構(gòu)UE的信道，得到UE的信道矩陣；根據(jù)UE的信道矩陣確定UE的預(yù)編碼矩陣，并使用所述預(yù)編碼矩陣對待發(fā)送給UE的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼。通過本發(fā)明的方案，基站可以獲知UE較為準(zhǔn)確的信道情況，并選擇更好的預(yù)編碼方法，提高預(yù)編碼增益。
文檔編號H04B7/08GK102790637SQ20111012962
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者云翔, 佘小明, 姜宇, 朱劍馳, 永田聡, 陳嵐, 須田博人 申請人:株式會社Ntt都科摩