Lte-a終端反饋系統(tǒng)中雙碼本差分設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LTE-A終端反饋系統(tǒng)中雙碼本差分設(shè)計(jì)方法，充分利用了信道的時(shí)間和空間的相關(guān)性，根據(jù)反饋的預(yù)編碼矩陣指示符定時(shí)地旋轉(zhuǎn)W1碼本以更好的追蹤信道的主要方向特性，同時(shí)縮放W2*W1碼本以減少信道的量化誤差，用W＝W2*W1表示量化后的信道信息；接收端根據(jù)反饋的量化信道信息利用迫零波束賦形方法計(jì)算預(yù)編碼矩陣。本發(fā)明方法在保證低反饋開銷的同時(shí)消除了多用戶之間的干擾，提升了多用戶MIMO的整體性能；同時(shí)根據(jù)反饋量化的信道信息計(jì)算預(yù)編碼矩陣，消除了多用戶之間的干擾，提升了多用戶MIMO系統(tǒng)的性能，當(dāng)信噪比較高時(shí)性能增益大概在1～2dB左右。
【專利說明】LTE-A終端反饋系統(tǒng)中雙碼本差分設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LTE-A物理層多用戶MMO預(yù)編碼碼本的設(shè)計(jì)方法，尤其涉及一種針對(duì)LTE-A中的終端有限反饋系統(tǒng)提出的基于格萊斯曼差分編碼的雙碼本設(shè)計(jì)方法，屬于無線通信技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于頻譜資源日益緊缺，為了追求更高的頻譜效率，MMO (Multiple-1nputMultiple-Output)技術(shù)的引入在不增加帶寬的情況下顯著地提高了信道容量。隨著多天線技術(shù)研究的深入，MIMO技術(shù)已從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單用戶系統(tǒng)擴(kuò)展到了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多用戶系統(tǒng)。MMO技術(shù)通常采用發(fā)送端預(yù)編碼技術(shù)來提高多用戶MMO (Mult1-user Multiple-1nputMultiple-Output, MU-MIMO)系統(tǒng)的性能，基于預(yù)編碼的MMO技術(shù)結(jié)合了空間分集和空間復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，對(duì)各種信道環(huán)境都有較好的適應(yīng)性，通過空分多址接入技術(shù)提高系統(tǒng)容量，增加系統(tǒng)對(duì)傳輸環(huán)境的魯棒性。在多用戶MIMO系統(tǒng)中，當(dāng)多個(gè)用戶共享同一時(shí)間和頻率資源時(shí)，必然會(huì)引入多用戶共道干擾，因此要求預(yù)編碼技術(shù)不僅要獲取較大的賦形增益，同時(shí)還要降低多用戶間的干擾。
[0003]LTE中采用的是基于單碼本的預(yù)編碼技術(shù)，在多用戶MMO系統(tǒng)中這種預(yù)編碼技術(shù)的性能較差，LTE-A中提出了一種基于雙碼本的預(yù)編碼技術(shù)。雙碼本中預(yù)編碼矩陣W由兩個(gè)矩陣的乘積得到，包括兩種形式:W = W1^ff2和W = WdW1，其中W1表征寬帶/長(zhǎng)期信道特性，W2表征窄帶/短期信道特性。根據(jù)信道的特性，長(zhǎng)期信道信息和短期信道信息可以采用不同的反饋周期，這樣相對(duì)于 單碼本來說，可以在保證低反饋開銷的同時(shí)提高多用戶的性能。在LTE-A中引入了解調(diào)專用參考信號(hào)，移動(dòng)終端不需要知道具體的預(yù)編碼矩陣即可準(zhǔn)確解調(diào)數(shù)據(jù)?；靖鶕?jù)準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息計(jì)算預(yù)編碼矩陣以消除多用戶之間的干擾，但是對(duì)于頻分復(fù)用系統(tǒng)，由于有限反饋的限制，移動(dòng)終端很難獲得準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息，需要為基站和移動(dòng)終端同時(shí)配置一個(gè)碼本，基站通過移動(dòng)終端反饋的預(yù)編碼矩陣指示符來得到量化的信道信息。因此雙碼本的設(shè)計(jì)對(duì)有限反饋多用戶MMO系統(tǒng)性能的提升起著重要的作用。
[0004]針對(duì)雙碼本結(jié)構(gòu)已經(jīng)有許多碼本設(shè)計(jì)的方法，例如基于波束掃描的碼本、自適應(yīng)碼本和DFT碼本等，這些方法均是基于固定碼本，碼本不會(huì)隨著信道的變化而改變，因此造成了較大的量化誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種LTE-A終端反饋系統(tǒng)中基于格來斯曼碼本的差分雙碼本設(shè)計(jì)方法，根據(jù)信道的時(shí)間和空間相關(guān)性定時(shí)的更新碼本，以更好的追蹤信道信息，有效的消除多用戶之間的干擾，同時(shí)利用雙碼本結(jié)構(gòu)保證系統(tǒng)低反饋開銷，以提高多用戶MIMO系統(tǒng)的性能。
[0006]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種LTE-A終端反饋系統(tǒng)中雙碼本差分設(shè)計(jì)方法，該方法的特點(diǎn)在于充分利用了信道的時(shí)間和空間的相關(guān)性，根據(jù)反饋的預(yù)編碼矩陣指示符定時(shí)地旋轉(zhuǎn)W1碼本以更好的追蹤信道的主要方向特性，同時(shí)縮放W2W1碼本以減少信道的量化誤差，用W = W2W1表示量化后的信道信息。接收端根據(jù)反饋的量化信道信息利用迫零波束賦形方法計(jì)算預(yù)編碼矩陣。該方法在保證低反饋開銷的同時(shí)消除了多用戶之間的干擾，提升了多用戶MMO的整體性能，該雙碼本設(shè)計(jì)方法按以下主要步驟進(jìn)行:
[0008](I)為兩級(jí)預(yù)編碼矩陣W1和W2分別選取一個(gè)基礎(chǔ)格來斯曼碼本,分別記為碼本Cl和碼本C2，移動(dòng)終端根據(jù)下式對(duì)信道矩陣H的協(xié)方差矩陣Rtx進(jìn)行特征值分解，得到信道的主要特征方向V1:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.LTE-A終端反饋系統(tǒng)中雙碼本差分設(shè)計(jì)方法，其特征在于:充分利用信道的時(shí)間相關(guān)性和空間相關(guān)性，根據(jù)反饋的預(yù)編碼矩陣量化碼字標(biāo)號(hào)定時(shí)更新雙碼本，實(shí)現(xiàn)追蹤信道特性，包括如下步驟: (1)為兩級(jí)預(yù)編碼矩陣W1和W2分別選取一個(gè)基礎(chǔ)格來斯曼碼本，分別記為碼本Cl和碼本C2，移動(dòng)終端根據(jù)下式對(duì)信道矩陣H的協(xié)方差矩陣Rtx進(jìn)行特征值分解，得到信道的主要特征方向V1:
【文檔編號(hào)】H04L1/06GK103731244SQ201410003558
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】許威, 趙晶晶 申請(qǐng)人:東南大學(xué)