利用信道时域相关性降低反馈量的码本编码信息处理方法

摘要

本发明涉及一种利用信道时域相关性降低反馈量的码本编码信息处理方法，包括以下步骤：1)用户终端计算自身的信道估计值；2)用户终端根据信道估计值在给定的码本中选择最相关的码字，并将该码字对应的索引值计算出来，其中所述的索引值包括两部分，分别为前半部分和后半部分；3)用户终端将该码字的索引值与前一个码字的索引值进行比较，判断两者前半部分是否相同，若为是，用户终端只反馈索引值的后半部分给发送端，否则，用户终端将反馈全部的索引值；4)发送端根据接收到的码本索引值查找对应的码字，将其作为用户信道估计值。与现有技术相比，本发明具有有效降低用户低速移动时所反馈的信息量等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信中的码本编码信息处理方法，尤其是涉及一种利用 信道时域相关性降低反馈量的码本编码信息处理方法。

背景技术

MIMO技术作为下一代无线通信系统的物理层关键技术之一，已在各标准化 组织针对下一代无线通信系统的标准制定中得到了广泛而深入的应用。为进一步提 高系统容量和频谱利用率，目前3GPP的标准制定中对增强MIMO技术又展开了 深入研究，除了天线数从已有的4天线应用扩展到8天线外，对多用户MIMO的 传输方案也进行了深入的讨论。

目前，在3GPP标准制定中，尚未确定具体的多用户MIMO传输方案，对用 户信道信息的反馈方案也在继续讨论。作为多用户MIMO传输的一种可能的方案， ZF预编码传输需要用户为基站提供各自的信道状态信息，基站将各用户的信道组 成信道矩阵，从而计算合适的预编码进行传输。在该方案中，用户通过有限反馈方 法从预先设定的码本中找到和自身的信道估计值最接近的码字，反馈该码字的索引 值给基站，基站再根据索引值找到相应的码字作为用户的信道估计值。由于用户信 道信息的精确度对系统性能影响较大，因此使用较大的码本能有效提升系统性能。 但是码本的增大也使得反馈比特数增加，加重了系统的反馈开销，在整体上又降低 了系统性能。因此，如何合理地设计码本和反馈方案以降低反馈量就显得非常重要。

在实际的通信系统中，当用户移动速度较低时，相邻时刻所反馈的信道间具有 较强的相关性。利用这一相关性设计合理的差分反馈码本或反馈方案，也可以有效 降低反馈量或提高反馈精度。但是差分反馈的一个缺点是存在误差传播，如果某一 时刻所反馈的索引值发生差错，则依赖该索引值的后续反馈信息将产生更大的误 差，导致系统性能降低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效降低用 户低速移动时所反馈的信息量的利用信道时域相关性降低反馈量的码本编码信息 处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用信道时域相关性降低反馈量的码本编码信息处理方法，其特征在于， 包括以下步骤：

1)用户终端计算自身的信道估计值；

2)用户终端根据信道估计值在给定的码本中选择最相关的码字，并将该码字 对应的索引值计算出来，其中所述的索引值包括两部分，分别为前半部分和后半部 分；

3)用户终端将该码字的索引值与前一个码字的索引值进行比较，判断两者前 半部分是否相同，若为是，用户终端只反馈索引值的后半部分给发送端，否则，用 户终端将反馈全部的索引值；

4)发送端根据接收到的码本索引值查找对应的码字，将其作为用户信道估计 值。

所述的码本中码字按照相关度进行分组，同一组内的码字的索引值的前半部分 相同，后半部分不同，即索引值的前半部分用于区别分组，后半部分用于区别同一 组内的码字。

所述的码本中码字按照相关度进行分组，对每一个码字组求出其中心码字后， 所述的索引值的前半部分用于区别中心码字，后半部分用于区别同一组内的码字。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)利用了信道的时域相关性，通过对码本中的码字进行基于码字相关性的编 码及设置相应的动态反馈方案，即能有效降低用户低速移动时所反馈的信息量；

2)克服了差分码本的误差传播问题。

附图说明

图1是本发明实现的系统框图；

图2是本发明的码本编码方式一示意图；

图3是本发明的码本编码方式二示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本实施方式中，以发送端4天线为例，每用户以单天线或秩为1进行传输，用 户与基站间为空间不相关信道。码本大小选择为N＝32。系统如图1所示。每个用 户计算自身的信道估计值，在预先给定的码本中选择最相关的码字，将该码字的索 引值反馈给发送端，发送端根据码本索引值找到对应的码字，作为用户信道估计值。 为避免各用户构成的估计信道矩阵成为病态矩阵，为每个用户设定了不同的码本。 反馈时允许用户根据信道相关性动态地调整反馈比特数。反馈的总比特数可看做为 由两部分构成，前半部分由前3位比特构成，前半部分由后两位构成。

第一种反馈方式中，将码本中的码字按照相关性分组，相关性最大的四个码字 尽量分为一组，这样32个码字共有8组，用前3位比特区分，如图2所示。每组 中的四个码字则用后两位比特区分。在进行反馈时，用户比较前后码字的反馈索引 值，若只有后两位不同，则只反馈后两位；否则，反馈整个5位索引值。

第二种反馈方式中，用户的码字分为两层。第一层为8个码字构成的码本，第 二层为32个码字构成的码本。两层码本设计时都根据信道的具体特性设计为最优 码本。在空间不相关信道中，最优码本应在信道空间中均匀分布。对第一层码本中 的每个码字，在第二层码本中找到与之相关性最大的四个码字，分为一组，如图3 所示。用户反馈时，首先在第一层码本中找到与信道最接近的码字，然后再从与该 码字相关的第二层码本的码字中寻找与信道最接近的码字作为反馈码字。用户同样 比较前后码字反馈的索引值，若只有后两位不同，则只反馈后两位；否则，反馈整 个5位索引值。

上述两种方式基本类似，差别在于用户寻找码字的方式不同。从对系统性能增 益和反馈量降低的影响来看，与反馈理想信道信息相比，两种方式都能有效降低反 馈量，但相应地系统和容量也降低了。第一种方式相比第二种方式系统能达到更高 的和容量，但平均码字反馈量要高于后者。