CN101374003B

CN101374003B - 一种多输入多输出系统中的信号发送方法及码本反馈方法

Info

Publication number: CN101374003B
Application number: CN2007101475205A
Authority: CN
Inventors: 孙云锋; 段亚军; 赵琼; 王衍文
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Yancheng Dongfang automobile Square Investment Development Co.,Ltd.
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-08-23
Also published as: CN101374003A

Abstract

本发明还提供了一种多输入多输出系统中的信号发送方法及码本反馈方法；码本反馈方法包括：接收方接收发送方所发送的信号后，根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本，并将码本信息反馈给发送方；所述码本信息为当前码本序号与前次码本序号的差值。信号发送方法包括：接收方接收发送方所发送的信号后，将当前码本序号与前次码本序号间的差值反馈给发送方；发送方根据前次码本序号与所述差值得到当前码本序号，并按照所述当前码本序号对应的码本对信号加权后将其发送给接收方。本发明的技术方案在相同码本设计精度的情况下，可以大大减少系统的反馈开销；或者在系统的反馈开销相同的情况下，可以设计较多的码本，从而大大增加信道反馈精度。

Description

一种多输入多输出系统中的信号发送方法及码本反馈方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种多输入多输出系统中的信号发送方法及码本反馈方法。

背景技术

在信道带宽受限的情况下，通过采用MIMO(多输入多输出)技术可以大大提高系统的系统容量，预编码(precoding)技术是发送方通过接收方反馈的信道信息，对发送的信号用预编码矩阵进行处理，使各个数据流在空间信道传输过程中等效为相互独立的信道进行传输。但是如果反馈真实的信道特性，需要的系统开销是十分庞大的，因此，在当前的设计中，通常都是通过码本反馈的方式进行信道反馈。在当前的码本反馈方式中，都是根据当前的信道特性寻找一种最相近的码本，并将码本对应的序号(也称为索引)反馈给发送方。

在LTE(Long Term Evaluation，3GPP的长期演进组织)中，已经确定在两根天线时，采用3bit进行码本反馈，共8个码本，在4天线情况下，采用4个bit进行反馈，共16个码本。很显然，码本的反馈开销是直接和码本数量一一对应的。如果为了更为精确的反馈信道的特性，需要设计更多的码本，那么反馈开销将会随着码本数量递增。而如果为了减少码本开销，就需要设计较少的码本或降低反馈频度，那么码本精度或信道反馈精度就会相应降低。

发明内容

针对以上不足，本发明要解决的技术问题是提供一种多输入多输出系统中的信号发送方法及码本反馈方法，可以使用较少的码本反馈开销获得较高的码本精度和信道反馈精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入多输出系统中的信号发送方法，其特征在于，包括：

A、接收方接收发送方所发送的信号后，将当前码本序号与前次码本序号间的差值反馈给发送方；

B、发送方根据前次码本序号与所述差值得到当前码本序号，并按照所述当前码本序号对应的码本对信号加权后将其发送给接收方。

进一步的，所述步骤A具体包括：

A1、接收方接收发送方所发送的信号后进行信道估计，根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本，该当前码本的序号即当前码本序号；

A2、接收方计算当前码本序号与前次码本序号的差值；当第一次反馈时，所述前次码本序号为0；其它时候，前次码本序号为上一次发送方所采用的码本的序号；

A3、接收方将所述差值反馈给发送方。

进一步的，所述步骤A2中差值的计算方法为下列方式之一：

31、用所述当前码本序号减去前次码本序号；

32、用所述前次码本序号减去当前码本序号；

相应的，所述步骤B中，所述当前码本序号等于前次码本序号加上所述差值，或者等于前次码本序号减去所述差值。

进一步的，所述步骤A3中，当所述差值的绝对值大于用于反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值时，则反馈最大差值，所述最大差值的绝对值等于所述最大数值，其正负与实际的差值相同；其它时候反馈实际的差值。

进一步的，步骤A前还包括：接收方接入后，收发双方将码本序号都初始化为0；发送方按照码本序号为0的码本进行第一次信号发送。

进一步的，步骤B后前还包括：返回步骤A。

本发明还提供了一种多输入多输出系统中的码本反馈方法，包括：接收方接收发送方所发送的信号后，根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本，并将码本信息反馈给发送方；其特征在于：所述码本信息为当前码本序号与前次码本序号的差值。

进一步的，所述的码本反馈方法具体包括：

a、接收方接收发送方所发送的信号后进行信道估计，根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本；

b、接收方计算当前码本对应的序号与前次码本序号的差值；当第一次反馈时，所述前次码本序号为0；其它时候，前次码本序号为上一次发送方所采用的码本的序号；

c、接收方将所述差值反馈给发送方。

进一步的，所述步骤b中差值的计算方法为下列方式之一：

91、用所述当前码本序号减去前次码本序号；

92、用所述前次码本序号减去当前码本序号。

进一步的，所述步骤c中，当所述差值的绝对值大于反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值时，则反馈最大差值，所述最大差值的绝对值等于所述最大数值，其正负与实际的差值相同；其它时候反馈实际的差值。

本发明的技术方案与传统的方法相比，在相同码本设计精度的情况下，可以大大减少系统的反馈开销；或者在系统的反馈开销相同的情况下，可以设计较多的码本，从而大大增加信道反馈精度。

附图说明

图1为本发明多输入多输出系统中的信号发送方法的具体实施流程图；

图2为本发明多输入多输出系统中的信号发送方法的具体实施原理图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本发明的核心思想是：接收方每次不是直接反馈当前的码本序号给发送方，而是反馈当前码本序号与前次码本序号的差值来通知发送方当前信道的码本。由于信道的变化过程是连续的，当码本的序号是根据信道的连续变化特性设定的时——即按照信道的变化顺序对码本进行排序，那么相邻时隙的码本序号的变化过程也会是一个连续的过程，不会发生突变。通过这样的差分反馈，只要用于反馈码本序号差值的bit数所能表示的值大于信道的最大步进情况，则发送方最终将跟踪上接收方实际的码本值，从而获得更精确的码本信息；并且可以在保证信道反馈精度的情况下，大大减少系统反馈开销。

本发明的多输入多输出系统中的信号发送方法如图1所示，包括：

S1、首先，当接收方——如UE(用户设备)接入后——即与发送方建立通信链路后，收发双方将码本序号(也可称为码本索引)Index都初始化为0，例如当反馈码本序号差值的信号有6位时，将Index初始化为000000。

此时，发送方按照码本序号为0的码本进行第一次信号发送。

S2、接收方收到信号后进行信道估计；然后根据当前信道估计结果反馈码本信息给发送方——如节点B(Node B)，在本发明中反馈的是码本序号的差值；本步骤即本发明的多输入多输出系统中的码本反馈方法，具体包括：

S21、接收方收到信号后进行信道估计，然后根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本，计算方法与现有技术一致；该当前码本对应的码本序号即当前码本序号。

S22、接收方计算当前码本序号与前次码本序号的差值。

所述差值用下面两种方式之一得到：

方式一、用所述当前码本序号减去前次码本序号得到；

方式二、用所述前次码本序号减去当前码本序号得到。

该差值可能为正，也可能为负，因此可以在用于反馈码本序号差值的信号中规定某一位(bit)作为符号位，专门用于表示所述差值的正负。

当第一次进行反馈时，所述前次码本序号为0；其它时候，前次码本序号为上一次——比如前一时隙——发送方所采用的码本的序号。

S23、接收方将所述差值反馈给发送方。

当所述差值的绝对值大于用于反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值时，则反馈最大差值，所述最大差值的绝对值等于所述最大数值，其正负与实际的差值相同；其它时候反馈实际的差值。例如反馈码本序号差值的信号的bit数为5个，除一位用于表示差值的正负外，其余4位用于表示数值，也就是说反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值为16；当码本序号差值的绝对值大于16时，则反馈1111，所述符号位仍表示实际差值的正负；假设反馈信号中第一位为符号位，0为负，1为正，则当码本序号差值为-32时，反馈的是01111；当码本序号差值为15时，则反馈11110。

S3、发送方收到接收方所反馈的码本序号的差值后，确定当前码本并进行发送，在本发明中，本步骤具体包括：

S31、发送方根据前次码本序号与所述差值得到当前码本序号，从而得到当前码本。

与步骤S22相对应，所述当前码本序号的计算方法有两种方式：

方式一、当接收方是用当前码本序号减去前次码本序号得到所述差值时，当前码本序号等于前次码本序号加上所述差值；

方式二、当接收方是用前次码本序号减去当前码本序号得到所述差值时，当前码本序号等于码本序号减去所述差值。

S32、发送方按照步骤S31所得到的当前码本按现有技术对信号加权后分往不同的天线发送给接收方；返回步骤S2。

重复上述步骤S2、S3进行信号发送，直到通信结束。

从上文可以看出，本发明的技术方案在相同码本设计精度的情况下，可以大大减少系统的反馈开销。例如：设计的码本个数为64，则按照传统的反馈方式，需要6个bit的反馈开销。假设我们每次反馈的值为上一时刻码本序号与当前码本序号的差值，且两次反馈时的码本序号之间的最大差值不会大于8，则仅仅需要4个bit(当没有符号时仅需要3个bit)即足够进行反馈。从另个角度说，在系统的反馈开销相同的情况下，可以设计较多的码本，从而大大增加信道反馈精度。

下面用一个应用实例进一步加以说明。

本应用实例中码本个数为64，用于反馈码本序号差值的信号有5bit，其中第一个bit用于表示差值的正负，即所能反馈的最大数值为16。

本应用实例的实现原理如图2所示，当接收方接入后，根据发送方第一次发送的信号对当前信道进行估计，找到匹配的码本，得到当前码本序号为32，由于是第一次反馈，因此前次码本序号为0；用当前码本序号减去前次码本序号得到差值为32，大于所能反馈的最大数值，因此反馈给发送方的码本序号差值为16。

发送方收到所述差值后，用其加上前次码本序号0，得到当前码本序号为16，按照对应码本对信号S_k加权后得到X_k，然后将X_k发送给接收方。

接收方继续进行信道估计，由于信道变化是连续的，因此当前码本序号与之前接收方根据信道估计出的相差不大，假设为3，即当前码本序号为35；但是，所述前次码本序号为前一时隙发送方发送所采用的码本对应的序号16，因此差值为19，大于所能反馈的最大数值，因此这次仍反馈给发送方的码本序号差值为16。

这次发送方收到所述差值后，用其加上前次码本序号16，得到当前码本序号为32，按照对应码本对信号加权后发送。

接收方继续进行信道估计，假设当前码本序号为37，差值为7，本次反馈实际差值给发送方。

发送方收到所述差值后，用其加上前次码本序号32，得到当前码本序号为39，按照对应码本对信号加权后发送。

此时，发送方和接收方所用的码本一致。从该应用实例可以看出，只要反馈开销所用的bit数所能表示的值大于信道的最大步进情况，则发送方最终将跟踪上接收方实际的码本序号，从而获得更精确的码本信息。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种多输入多输出系统中的信号发送方法，其特征在于，包括：

B、发送方根据前次码本序号与所述差值得到当前码本序号，并按照所述当前码本序号对应的码本对信号加权后将其发送给接收方；

其中，所述步骤A具体包括：

A3、接收方将所述差值反馈给发送方。

2.如权利要求1所述的信号发送方法，其特征在于，所述步骤A2中差值的计算方法为下列方式之一：

21、用所述当前码本序号减去前次码本序号；

22、用所述前次码本序号减去当前码本序号；

3.如权利要求1所述的信号发送方法，其特征在于，所述步骤A3中，当所述差值的绝对值大于用于反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值时，则反馈最大差值，所述最大差值的绝对值等于所述最大数值，其正负与实际的差值相同；其它时候反馈实际的差值。

4.如权利要求1所述的信号发送方法，其特征在于，步骤A前还包括：接收方接入后，收发双方将码本序号都初始化为0；发送方按照码本序号为0的码本进行第一次信号发送。

5.如权利要求1所述的信号发送方法，其特征在于，步骤B后还包括：返回步骤A。

6.一种多输入多输出系统中的码本反馈方法，包括：接收方接收发送方所发送的信号后，根据当前信道估计结果计算与其匹配的当前码本，并将码本信息反馈给发送方；其特征在于：所述码本信息为当前码本序号与前次码本序号的差值；

其中，所述的码本反馈方法具体还包括：

c、接收方将所述差值反馈给发送方。

7.如权利要求6所述的码本反馈方法，其特征在于，所述步骤b中差值的计算方法为下列方式之一：

71、用所述当前码本序号减去前次码本序号；

72、用所述前次码本序号减去当前码本序号。

8.如权利要求6所述的码本反馈方法，其特征在于，所述步骤c中，当所述差值的绝对值大于反馈码本序号差值的信号所能表示的最大数值时，则反馈最大差值，所述最大差值的绝对值等于所述最大数值，其正负与实际的差值相同；其它时候反馈实际的差值。