專利名稱：預(yù)編碼矩陣選擇方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種預(yù)編碼矩陣選擇方法及裝置。多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，簡(jiǎn)稱為ΜΙΜΟ)空分復(fù)用技術(shù)通過在無線空間信道中同時(shí)傳輸多個(gè)碼流，能夠成倍地提高通信系統(tǒng)的峰值速率和系統(tǒng)的吞吐量。但是，空分復(fù)用有一個(gè)主要缺點(diǎn)對(duì)MIMO信道矩陣的秩不足現(xiàn)象比較敏感。相關(guān)技術(shù)中，可以通過在發(fā)射端采用線性預(yù)編碼能夠調(diào)整發(fā)射信號(hào)的幅度和相位，從而緩解了這一問題。理想的預(yù)編碼需要發(fā)射端完全已知信道傳輸矩陣，通過對(duì)信道傳輸矩陣進(jìn)行奇異值分解得到預(yù)編碼矩陣。在長期演進(jìn)(Long-TermEvolution，簡(jiǎn)稱為LTE)系統(tǒng)中，基站和終端均存儲(chǔ)了一個(gè)量化的預(yù)編碼矩陣碼本。終端根據(jù)當(dāng)前信道條件確定最佳的預(yù)編碼矩陣索引，并通過上行信道反饋至基站側(cè)。基站側(cè)根據(jù)反饋的預(yù)編碼矩陣索引查找預(yù)編碼矩陣碼本得到對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣。因此，終端所選擇的預(yù)編碼矩陣索引的準(zhǔn)確與否將直接關(guān)系著系統(tǒng)的預(yù)編碼性能。相關(guān)技術(shù)中，提供了一種預(yù)編碼矩陣選擇方法，方案如下首先采用以下公式計(jì)算各個(gè)預(yù)編碼矩陣對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣R0 = WfHwHW,其中，Wi表示索引為i的預(yù)編碼矩陣，H表示信道傳輸矩陣，上標(biāo)(口)H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置。然后利用信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素R^近似作為特征值λ U，即Alj = R!;) 最后選擇使信道相關(guān)矩陣的加權(quán)和~ +YMj最大的預(yù)編碼矩陣W。pt為最優(yōu)，其中，式中K1表示加權(quán)因子，L表示信道傳輸層數(shù)。該方法用信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素近似為信道矩陣的特征值來計(jì)算比較權(quán)值，存在一定誤差，會(huì)導(dǎo)致預(yù)編碼性能增益不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中預(yù)編碼性能增益不明顯等問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種預(yù)編碼矩陣選擇方法及裝置，以解決上述問題至少之一。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種預(yù)編碼矩陣選擇方法。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)編碼矩陣選擇方法包括求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信
背景技術(shù)：
Wopt = arg max w,道相關(guān)矩陣；采用信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值；將各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值；確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。進(jìn)一步地，上述對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值包括第一比較權(quán)值對(duì)‘)，用于反映各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)總信號(hào)功率大小的影響；第二比較權(quán)值錢°和第三比較權(quán)值馬, 用于反映總信號(hào)功率一定時(shí)各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)信道容量大小的影響。進(jìn)一步地，通過以下方式確定Aw、錢‘^PAw 將信道相關(guān)矩陣中各個(gè)對(duì)角元素相加得到Aw ；將信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素中最大值與最小值相減得到錢‘)；將信道相關(guān)矩陣的上三角元素和/或下三角元素中各個(gè)非對(duì)角線元素的模的平方相加得到d3w。進(jìn)一步地，通過以下公式確定最終比較權(quán)值0(° D(i) =CCDPKrDf ,其中，α、β、Y為加權(quán)因子，均大于等于零，且取值不同時(shí)為零。進(jìn)一步地，根據(jù)以下至少之一確定加權(quán)因子α、β、Υ :ΜΙΜ0傳輸模式、終端解調(diào)
算法、應(yīng)用場(chǎng)景信息。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種預(yù)編碼矩陣選擇裝置。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)編碼矩陣選擇裝置包括獲取模塊，用于求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣；第一確定模塊，用于采用信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值；第二確定模塊，用于將各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值；第三確定模塊，用于確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。進(jìn)一步地，上述第一確定模塊確定的對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值包括第一比較權(quán)值,用于反映各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)總信號(hào)功率大小的影響；第二比較權(quán)值錢'〉 和第三比較權(quán)值/)3W ,用于反映總信號(hào)功率一定時(shí)各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)信道容量大小的影響。進(jìn)一步地，第一確定模塊，用于將信道相關(guān)矩陣中各個(gè)對(duì)角元素相加得到錢夂將信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素中最大值與最小值相減得到坊,將信道相關(guān)矩陣的上三角元素和/或下三角元素中各個(gè)非對(duì)角線元素的模的平方相加得到If。進(jìn)一步地，第二確定模塊，用于根據(jù)公式辦')= 坊°-AD丨'L^Aw確定最終比較權(quán)值D(i)，其中，α、β、γ為加權(quán)因子，均大于等于零，且取值不同時(shí)為零。進(jìn)一步地，第二確定模塊，還用于根據(jù)MIMO傳輸模式、和/或終端解調(diào)算法、和/ 或應(yīng)用場(chǎng)景信息確定加權(quán)因子α、β、Υ。通過本發(fā)明，將多個(gè)對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值，確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。解決了相關(guān)技術(shù)中預(yù)編碼性能增益不明顯等問題，進(jìn)而可以在較低復(fù)雜度下選擇最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣，并能夠帶來較明顯的預(yù)編碼性能增益。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)例一的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)例二的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在MIMO系統(tǒng)中，發(fā)送端需要根據(jù)終端提供的預(yù)編碼矩陣索引確定預(yù)編碼矩陣，因而需要提供一種計(jì)算復(fù)雜度較低且能夠帶來較明顯的預(yù)編碼性能增益的預(yù)編碼矩陣選擇方法。以下結(jié)合圖1進(jìn)行描述。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇方法包括步驟102 求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣；步驟104 采用信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值；步驟106 將各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值；步驟108 確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。采用上述預(yù)編碼矩陣選擇方法，將多個(gè)對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值，之后確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。解決了相關(guān)技術(shù)中預(yù)編碼性能增益不明顯等問題，進(jìn)而可以在較低復(fù)雜度下選擇最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣，并能夠帶來較明顯的預(yù)編碼性能增益，獲得更優(yōu)的系統(tǒng)性能。優(yōu)選地，步驟S104中提到的對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值包括但不限于第一比較權(quán)值A(chǔ)w、第二比較權(quán)值鋱°和第三比較權(quán)值,其中，功‘),用于反映各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)總信號(hào)功率大小的影響，錢〃和/^，用于反映總信號(hào)功率一定時(shí)各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)信道容量大小的影響。在具體實(shí)施過程中，還可以存在其他對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值，如果盡可能地將各個(gè)對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值進(jìn)行疊加求取最終比較權(quán)值，則計(jì)算誤差較小，從而可以能夠帶來較明顯的預(yù)編碼性能增益。以下結(jié)合圖2進(jìn)行描述上述優(yōu)選實(shí)施方式(以三個(gè)比較權(quán)值權(quán)°、錢‘)和錢0為例)。圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的預(yù)編碼矩陣選擇方法的流程圖。如圖2所示，該預(yù)編碼矩陣選擇方法包括以下處理步驟202 對(duì)每個(gè)預(yù)編碼矩陣分別計(jì)算其對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣。在優(yōu)選實(shí)施方式中，對(duì)于索引為i的預(yù)編碼矩陣Wi，其對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣可以按照以下公式計(jì)算R ) = WwHwHW其中，上式中H表示信道傳輸矩陣。步驟204 計(jì)算比較權(quán)值A(chǔ)W。信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素之和表示經(jīng)過預(yù)編碼后的信道矩陣的特征值之和，反映了總信號(hào)功率的大小。據(jù)此構(gòu)建出反映總信號(hào)功率大小的第一比較權(quán)值A(chǔ)w。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)編碼矩陣選擇方法，其特征在于，包括求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣； 采用所述信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值； 將所述各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值； 確定所述最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值包括 第一比較權(quán)值A(chǔ)w，用于反映各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)總信號(hào)功率大小的影響；第二比較權(quán)值攻°和第三比較權(quán)值,用于反映總信號(hào)功率一定時(shí)各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)信道容量大小的影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過以下方式確定所述坊G、所述和所述Aw 將所述信道相關(guān)矩陣中各個(gè)對(duì)角元素相加得到所述Ow ； 將所述信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素中最大值與最小值相減得到所述錢'〉； 將所述信道相關(guān)矩陣的上三角元素和/或下三角元素中各個(gè)非對(duì)角線元素的模的平方相加得到所述Aw。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過以下公式確定所述最終比較權(quán)值D⑴ 0)=α ^-PD^-YDi^α、β、γ為加權(quán)因子，均大于等于零，且取值不同時(shí)為零。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下至少之一確定所述加權(quán)因子α、β > Y 多輸入多輸出MIMO傳輸模式、終端解調(diào)算法、應(yīng)用場(chǎng)景信息。
6.一種預(yù)編碼矩陣選擇裝置，其特征在于，包括獲取模塊，用于求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣； 第一確定模塊，用于采用所述信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值； 第二確定模塊，用于將所述各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值； 第三確定模塊，用于確定所述最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一確定模塊確定的對(duì)系統(tǒng)性能有影響的比較權(quán)值包括第一比較權(quán)值A(chǔ)w ,用于反映各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)總信號(hào)功率大小的影響； 第二比較權(quán)值墳°和第三比較權(quán)值A(chǔ)w ,用于反映總信號(hào)功率一定時(shí)各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣對(duì)信道容量大小的影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一確定模塊，用于將所述信道相關(guān)矩陣中各個(gè)對(duì)角元素相加得到所述,將所述信道相關(guān)矩陣的對(duì)角元素中最大值與最小值相減得到所述錢'〉，將所述信道相關(guān)矩陣的上三角元素和/或下三角元素中各個(gè)非對(duì)角線元素的模的平方相加得到所述辟°。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第二確定模塊，用于根據(jù)公式沙‘)=C^w-々砹^,錢‘)確定所述最終比較權(quán)值 D(j)，其中，α、β、γ為加權(quán)因子，均大于等于零，且取值不同時(shí)為零。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第二確定模塊，還用于根據(jù)多輸入多輸出MIMO傳輸模式、和/或終端解調(diào)算法、和 /或應(yīng)用場(chǎng)景信息確定所述加權(quán)因子α、β、Υ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)編碼矩陣選擇方法及裝置。上述方法包括求取各個(gè)可選的預(yù)編碼矩陣所對(duì)應(yīng)的信道相關(guān)矩陣；采用信道相關(guān)矩陣確定對(duì)系統(tǒng)性能有影響的各個(gè)比較權(quán)值；將各個(gè)比較權(quán)值進(jìn)行疊加確定最終比較權(quán)值；確定最終比較權(quán)值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼矩陣為最優(yōu)預(yù)編碼矩陣。根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以在較低復(fù)雜度下選擇最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣，并能夠帶來較明顯的預(yù)編碼性能增益。
文檔編號(hào)H04B7/04GK102263578SQ20101019662
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
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