專(zhuān)利名稱(chēng)：一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)提出的MIMO (Multiple Input Multiple Output,多輸入多輸出)是以反饋為基礎(chǔ)的預(yù)編碼方法，通過(guò)收發(fā)端的預(yù)編碼處理將MMO信道轉(zhuǎn)換成多個(gè)獨(dú)立的虛擬信道，它有效消除了信道相關(guān)性的影響，保證了 MMO系統(tǒng)在各種環(huán)境下的穩(wěn)定性能，是一種高效MIMO復(fù)用方式。在發(fā)射端知曉信道狀態(tài)信息(CSI)時(shí)，MIMO系統(tǒng)通過(guò)采用MMO信道的線性預(yù)編 碼處理和注水算法的最佳功率分配，可以達(dá)到MMO系統(tǒng)的容量。由于反饋開(kāi)銷(xiāo)的限制，發(fā)射端獲得的信道狀態(tài)信息一般是通過(guò)接收端的反饋或者根據(jù)信道的互易性直接獲得的。通過(guò)接收端反饋是指移動(dòng)終端將最接近真實(shí)信道的預(yù)編碼矩陣的碼本編號(hào)反饋給基站，即量化預(yù)編碼。目前的3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃)LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))采用的是接收端反饋的方法,在給移動(dòng)終端分配的資源上采用同一個(gè)預(yù)編碼矩陣，而且對(duì)每一個(gè)移動(dòng)終端線性預(yù)編碼的時(shí)域反饋粒度均為Ims,頻域反饋粒度則是整個(gè)帶寬；因此2天線時(shí)需要的反饋開(kāi)銷(xiāo)為2bits/ms, 4天線時(shí)需要的反饋開(kāi)銷(xiāo)為4bits/ms，反饋開(kāi)銷(xiāo)較大，因此如何在系統(tǒng)的吞吐量和反饋開(kāi)銷(xiāo)方面有很好的折中是目前反饋方面研究的熱點(diǎn)。用戶在低速或者中速移動(dòng)時(shí),信道在幀與幀之間沒(méi)有太大的變化，為了反饋而從碼本中選擇的矩陣也不會(huì)有太大的變化；如果利用信道的慢變化性設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)拇a本，PMI (Precoding matrix indicater,預(yù)編碼矩陣指示符)在巾貞與巾貞之間也不會(huì)變化很大。這種情況下可以進(jìn)行差分反饋，一旦最優(yōu)矩陣從碼本中產(chǎn)生，則僅反饋兩個(gè)PMI之間的差值給基站。如果移動(dòng)性不是很高，差分值也會(huì)比較小。Ibit或者2bits的差分值應(yīng)該已經(jīng)足夠，這樣就會(huì)使反饋開(kāi)銷(xiāo)降低。在基站端，基于反饋，僅需要在先前反饋PMI的基礎(chǔ)上加上差分PMI便可得到預(yù)編碼所需的PMI。其中，選擇反饋模式時(shí)有如下要求I、第一次采用LTE規(guī)范中傳統(tǒng)的反饋方式進(jìn)行反饋；2、為了減少差分反饋帶來(lái)的累積誤差，需要周期性地反饋由LTE傳統(tǒng)計(jì)算方法所得到的PMI。也就是說(shuō)，對(duì)于每T幀，基站應(yīng)該讓用戶反饋原始的PMI。但是研究現(xiàn)有的反饋碼本可以看出，在低速或者中速移動(dòng)時(shí)，信道在幀與幀之間沒(méi)有太大的變化，為了反饋而從碼本中選擇的矩陣也不會(huì)有太大的變化，然而所選出的矩陣序號(hào)變化卻很大，無(wú)法通過(guò)差分反饋的方式降低反饋開(kāi)銷(xiāo)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法和系統(tǒng)，以降低反饋開(kāi)銷(xiāo)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法，該方法包括通過(guò)計(jì)算碼本中碼字之間的均方誤差MSE對(duì)碼本進(jìn)行重新排列，使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的均方誤差最??；運(yùn)用重排的碼本進(jìn)行反饋操作。對(duì)碼本進(jìn)行的所述重新排列是在仿真開(kāi)始時(shí)進(jìn)行的；進(jìn)行所述反饋操作時(shí)，每隔一個(gè)特定的反饋周期T，反饋一次預(yù)編碼矩陣指示符PMI的真實(shí)值，其他時(shí)間都反饋相鄰兩個(gè)時(shí)隙PMI的差值。
所述對(duì)碼本進(jìn)行重排的方法為從現(xiàn)有碼本中選擇一個(gè)碼字作為重排之后的碼本中的第一個(gè)碼字，以這個(gè)碼字為參照碼字，搜索這個(gè)碼字與原始碼本的剩余碼字中MSE最小的碼字，并將搜索到的碼字作為新碼本中的第二個(gè)碼字，再以當(dāng)前所選擇出來(lái)的所述碼字為參照碼字依次搜索下去，以使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的MSE最小。假定W= {ω。，ω” .··，oM_J 是原始碼本，W' ={ω'。，ω ' 17 …，ω ' }是重排之后的碼本，將Oci賦給ω ' ^，用j表示賦值次數(shù)，此處j為1，M為碼本中碼字的個(gè)數(shù)；所述對(duì)碼本進(jìn)行重排的過(guò)程包括從原始碼本中選擇碼字％關(guān)ω ' 0, ω ' …ω'使其符合條件
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法，其特征在于，該方法包括 通過(guò)計(jì)算碼本中碼字之間的均方誤差MSE對(duì)碼本進(jìn)行重新排列，使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的均方誤差最小； 運(yùn)用重排的碼本進(jìn)行反饋操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 對(duì)碼本進(jìn)行的所述重新排列是在仿真開(kāi)始時(shí)進(jìn)行的； 進(jìn)行所述反饋操作時(shí)，每隔一個(gè)特定的反饋周期T，反饋一次預(yù)編碼矩陣指示符PMI的真實(shí)值，其他時(shí)間都反饋相鄰兩個(gè)時(shí)隙PMI的差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)碼本進(jìn)行重排的方法為從現(xiàn)有碼本中選擇一個(gè)碼字作為重排之后的碼本中的第一個(gè)碼字，以這個(gè)碼字為參照碼字，搜索這個(gè)碼字與原始碼本的剩余碼字中MSE最小的碼字，并將搜索到的碼字作為新碼本中的第二個(gè)碼字，再以當(dāng)前所選擇出來(lái)的所述碼字為參照碼字依次搜索下去，以使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的MSE最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，假定W={ω0, ω17…，是原始碼本，W' ={ω' 0, ω ; ρ…，ω' J是重排之后的碼本，將ω ^賦給ω ' ^，用j表示賦值次數(shù)，此處j為1，M為碼本中碼字的個(gè)數(shù)；所述對(duì)碼本進(jìn)行重排的過(guò)程包括 從原始碼本中選擇碼字ω ' V ω ' ρ…ω'彳使其符合條件
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)用重排的碼本進(jìn)行反饋操作的過(guò)程包括 運(yùn)用理想信道估計(jì)方法，直接在頻域信道上取出用戶所在子帶的信道，估計(jì)出來(lái)的信道記為H·； 根據(jù)估計(jì)出來(lái)的信道從新碼本中選取碼字序號(hào)，碼字選取準(zhǔn)則為最大化系統(tǒng)容量準(zhǔn)則
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法還包括基站端根據(jù)時(shí)隙判斷接收到的PMI是真實(shí)值還是差值，以恢復(fù)真實(shí)的PMI。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述恢復(fù)真實(shí)的PMI時(shí)，基站端根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙號(hào)判斷反饋的PMI是真實(shí)值還是差值，以恢復(fù)真實(shí)的碼字序號(hào)PMIieal 當(dāng)時(shí)隙號(hào)為η*Τ+2時(shí)，PMIreal = PMIJf PMIMal保存成ΡΜΙ0，以供下一個(gè)時(shí)隙使用；否貝丨J，PMIreal = PMI0+PMI-1 ;這里運(yùn)用的PMIO為上一個(gè)時(shí)隙的碼字序號(hào)，此時(shí)隙將PMI,eal保存成ΡΜΙ0，以供下一個(gè)時(shí)隙使用； 基站端根據(jù)恢復(fù)得到的PMIreal選取預(yù)編碼矩陣，以供下行鏈路預(yù)編碼操作時(shí)使用 PMIreal = PMIreal+l+ (nLayer-Ι)*2'nTx ； ω = W' (,1 nLayer, PMIreal)； 其中，nTx為發(fā)射天線數(shù)，ω是選取出來(lái)的預(yù)編碼碼字。
8.一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括碼本重排單元、反饋單元；其中， 所述碼本重排單元，用于通過(guò)計(jì)算碼本中碼字之間的均方誤差對(duì)碼本進(jìn)行重新排列，使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的均方誤差最小； 所述反饋單元，用于運(yùn)用碼本重排單元所重排的碼本進(jìn)行反饋操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述碼本重排單元對(duì)碼本進(jìn)行的所述重新排列是在仿真開(kāi)始時(shí)進(jìn)行的； 所述反饋單元在進(jìn)行所述反饋操作時(shí)，用于每隔一個(gè)特定的反饋周期Τ，反饋一次PMI的真實(shí)值，其他時(shí)間都反饋相鄰兩個(gè)時(shí)隙PMI的差值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述碼本重排單元對(duì)碼本進(jìn)行重排時(shí)，用于從現(xiàn)有碼本中選擇一個(gè)碼字作為重排之后的碼本中的第一個(gè)碼字，以這個(gè)碼字為參照碼字，搜索這個(gè)碼字與原始碼本的剩余碼字中MSE最小的碼字，并將搜索到的碼字作為新碼本中的第二個(gè)碼字，再以當(dāng)前所選擇出來(lái)的所述碼字為參照碼字依次搜索下去，以使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的MSE最小。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，假定W={ω0,是原始碼本，W' ={ω' 0, ω ; ρ…，ω' J是重排之后的碼本，將ω ^賦給ω ' ^，用j表示賦值次數(shù)，此處j為1，M為碼本中碼字的個(gè)數(shù)；所述碼本重排單元對(duì)碼本進(jìn)行重排時(shí)，用于 從原始碼本中選擇碼字ω ' V ω ' ρ…ω'彳使其符合條件
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋單元運(yùn)用重排的碼本進(jìn)行反饋操作時(shí)，用于 運(yùn)用理想信道估計(jì)方法，直接在頻域信道上取出用戶所在子帶的信道，估計(jì)出來(lái)的信道記為H·； 根據(jù)估計(jì)出來(lái)的信道從新碼本中選取碼字序號(hào)，碼字選取準(zhǔn)則為最大化系統(tǒng)容量準(zhǔn)則
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站端，用于根據(jù)時(shí)隙判斷接收到的PMI是真實(shí)值還是差值，以恢復(fù)真實(shí)的PMI。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站端在恢復(fù)真實(shí)的PMI時(shí)，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙號(hào)判斷反饋的PMI是真實(shí)值還是差值，以恢復(fù)真實(shí)的碼字序號(hào)PMIieal 當(dāng)時(shí)隙號(hào)為η*Τ+2時(shí)，PMIreal = PMIJf PMIMal保存成PMIO，以供下一個(gè)時(shí)隙使用；否貝丨J，PMIreal = PMI0+PMI-1 ;這里運(yùn)用的PMIO為上一個(gè)時(shí)隙的碼字序號(hào)，此時(shí)隙將PMI,eal保存成PMI0，以供下一個(gè)時(shí)隙使用； 根據(jù)恢復(fù)得到的PMIreal選取預(yù)編碼矩陣，以供下行鏈路預(yù)編碼操作時(shí)使用PMIreal = PMIreal+l+ (nLayer-Ι)*2'nTx ；ω = W' (,1 nLayer, PMIreal)； 其中，nTx為發(fā)射天線數(shù)，ω是選取出來(lái)的預(yù)編碼碼字。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)碼本重排的方法和系統(tǒng)，均可通過(guò)計(jì)算碼本中碼字之間的均方誤差MSE對(duì)碼本進(jìn)行重新排列，使重排之后的碼本中從第一個(gè)碼字開(kāi)始相鄰兩個(gè)碼字之間的均方誤差最??；運(yùn)用重排的碼本進(jìn)行反饋操作。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)碼本重排的技術(shù)通過(guò)碼本重排算法，使改進(jìn)之后的碼本可以與差分反饋結(jié)合使用，更好地利用信道的慢變性，在不影響系統(tǒng)總體性能的前提下有效降低系統(tǒng)反饋開(kāi)銷(xiāo)。
文檔編號(hào)H04L1/16GK102957496SQ20111023913
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者郭陽(yáng) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司