一種預(yù)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(yù)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(dǎo)頻信息；根據(jù)導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)編碼。本發(fā)明實施例還公開了一種預(yù)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(yù)編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)，能夠簡化預(yù)編碼選擇的過程，降低預(yù)編碼選擇過程中的計算量，解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復(fù)雜的問題。
【專利說明】一種預(yù)編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種預(yù)編碼矩陣選擇方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多輸入多輸出(Multiple-1nput-Multiple_Output,MIMO)技術(shù)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(yù)編碼，其中一種方式是通過預(yù)先設(shè)計一個發(fā)送端和接收端都已知的包含一系列預(yù)編碼矩陣的確定的碼本(codebook)，接收端在該碼本中選擇一個預(yù)編碼矩陣，并將該預(yù)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣對發(fā)送的信息進行預(yù)編碼。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)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(yīng)的信道容量，找出最大的信道容量對應(yīng)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(fù)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(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種預(yù)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(shù)中預(yù)編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復(fù)雜的問題。
[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種預(yù)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(dǎo)頻信息；
[0007]根據(jù)所述導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣；
[0013]根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量；
[0014]將所述等效信道矩陣、所述共軛轉(zhuǎn)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(jié)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
[0018]結(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0019]當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0020]結(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括:
[0021]當所述導(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括:
[0024]當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)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(yù)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(dǎo)頻信息；
[0027]估計模塊，用于根據(jù)所述接收器接收到的導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)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(zhuǎn)置矩陣；
[0033]列向量單元，用于根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)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(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
[0038]結(jié)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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0040]結(jié)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(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(jié)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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)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(yù)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(dǎo)頻信息；
[0047]根據(jù)所述導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣；
[0053]根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量；
[0054]將所述等效信道矩陣、所述共軛轉(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
[0058]結(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0059]當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
[0060]結(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0061]當所上行述導(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(jié)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括:
[0064]當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)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(yù)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(yù)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(dǎo)頻信息估計得到當前信道的等效信道矩陣，結(jié)合給定的預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，分別計算所述等效信道矩陣與每一個所述預(yù)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，能夠有效簡化預(yù)編碼選擇的過程，降低預(yù)編碼選擇過程中的計算量，解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)編碼矩陣選擇方法計算量大和操作復(fù)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(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)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(yù)編碼矩陣選擇裝置的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的示意圖；
[0071]圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種預(yù)編碼矩陣選擇裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種預(yù)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(yù)編碼矩陣選擇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0074]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(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(yù)編碼矩陣選擇裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述預(yù)編碼矩陣選擇裝置適用于MMO系統(tǒng)中的預(yù)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(dǎo)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(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)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(shè)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(shè)備，當基站與用戶設(shè)備之間通信時，若基站為MMO系統(tǒng)的發(fā)送端，則用戶設(shè)備即為MMO系統(tǒng)的接收端；若用戶設(shè)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(yù)編碼矩陣選擇裝置設(shè)置在MMO系統(tǒng)的接收端中，當然，在其他的實施例中，所述預(yù)編碼矩陣選擇裝置也可以設(shè)置在其它與MMO系統(tǒng)的接收端具有相同功能的網(wǎng)絡(luò)位置，本發(fā)明對此不做限定。
[0082]本發(fā)明實施例以用戶設(shè)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(yù)編碼矩陣選擇裝置設(shè)置在基站中作為一種示例，說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案。
[0083]所述接收器01用于接收用戶設(shè)備通過當前信道向預(yù)編碼矩陣選擇裝置發(fā)送的導(dǎo)頻信息，所述估計模塊02用于根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信息，估計得到等效信道矩陣。假設(shè)當前信道為上行信道，則所述導(dǎo)頻信息為上行導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(jié)果進行模運算，得到與所述預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)編碼矩陣所對應(yīng)的模值。
[0085]具體的，所述預(yù)置的預(yù)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(yù)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(yù)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(yù)編碼碼本集合中的每個預(yù)編碼矩陣建立對應(yīng)的索引，當選擇出目標矩陣時，將目標矩陣對應(yīng)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(shè)備，以便用戶設(shè)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(quán)。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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)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(jié)果進行模運算。
[0089]所以，所述計算模塊03最終會得到與預(yù)編碼碼本集合中的j個預(yù)編碼矩陣相對應(yīng)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(yīng)的預(yù)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(shè)備，具體為將目標矩陣對應(yīng)的索引通過上行鏈路反饋給用戶設(shè)備，以便用戶設(shè)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(quán)。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(zhuǎn)置矩陣。
[0094]所述列向量單元022，用于根據(jù)預(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)置矩陣HH。
[0097]所述列向量單元022用于根據(jù)預(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)編碼矩陣，分別得到每一個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)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(zhuǎn)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(jié)果進行模運算，得到與預(yù)編碼碼本集合中的j個預(yù)編碼矩陣相對應(yīng)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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)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(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)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(yù)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(fù)雜度等多方面的因素。一種UL MIMO的發(fā)射結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0105]MMO預(yù)編碼的數(shù)學(xué)模型如下:
[0106]以2x2MM0為例，假設(shè)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(quán)利要求】
1.一種預(yù)編碼矩陣選擇方法，用于多輸入多輸出MIMO系統(tǒng)中的預(yù)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(dǎo)頻信息； 根據(jù)所述導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)編碼。
2.如權(quán)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣； 根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量； 將所述等效信道矩陣、所述共軛轉(zhuǎn)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(quán)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
4.如權(quán)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
5.如權(quán)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體還包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(quán)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣的步驟，具體還包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣為所述目標矩陣。
7.一種預(yù)編碼矩陣選擇裝置，用于MIMO系統(tǒng)中的預(yù)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(dǎo)頻信息；估計模塊，用于根據(jù)所述接收器接收到的導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)編碼。
8.如權(quán)利要求7所述的預(yù)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(zhuǎn)置矩陣； 列向量單元，用于根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)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(zhuǎn)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(quán)利要求7或8所 述的預(yù)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
10.如權(quán)利要求7-9任一項所述的預(yù)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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
11.如權(quán)利要求7-9任一項所述的預(yù)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(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(quán)利要求7-9任一項所述的預(yù)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(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
13.一種預(yù)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(dǎo)頻信息；根據(jù)所述導(dǎo)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(yīng)的預(yù)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(yù)編碼。
14.如權(quán)利要求13所述的預(yù)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(yù)置的預(yù)編碼碼本集合中的每一個預(yù)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(zhuǎn)置矩陣； 根據(jù)所述預(yù)編碼碼本集合中的預(yù)編碼矩陣，得到由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量； 將所述等效信道矩陣、所述共軛轉(zhuǎn)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(quán)利要求13或14所述的預(yù)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(zhuǎn)置矩陣，Wj表示由所述預(yù)編碼碼本集合中的第j個預(yù)編碼矩陣的第一列元素所構(gòu)成的列向量。
16.如權(quán)利要求13-15任一項所述的預(yù)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
17.如權(quán)利要求13-15任一項所述的預(yù)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的兩列的預(yù)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(quán)，所述目標矩陣的第二列用于對所述雙流中的輔流加權(quán)，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(quán)利要求13-15任一項所述的預(yù)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(yīng)的預(yù)編碼矩陣作為目標矩陣，具體包括: 當所述導(dǎo)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(yīng)的單列的預(yù)編碼矩陣作為所述目標矩陣。
19.一種預(yù)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(quán)利要求7-12中任一項所述的預(yù)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(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】胡文權(quán), 花夢, 吳更石 申請人:華為技術(shù)有限公司