CN101834698A - 信道信息的发送方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信道信息的发送方法和装置，涉及移动通信领域；所述方法包括：分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；将包括信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或或部分码字；如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理，得到所述包括信道相关信息的矩阵；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息；采用本发明的方法和装置，能够生成符合信道状况的码本，采用符合信道状况的码本发送信道信息，能够提高发送质量。

Description

信道信息的发送方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种信道信息的发送方法和装置。

背景技术

无线通信系统中，发送端和接收端采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高的速率。相对于一般的空间复用方法，一种增强的技术是接收端反馈给发送端信道信息，发送端根据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，极大的提高传输性能。对于单用户多输入多输出(Multi-inputMulti-output，MIMO)中，直接使用信道特征矢量信息进行预编码；对于多用户MIMO中，需要比较准确的信道信息。

在长期演进计划(Long Term Evolution，LTE)中，信道信息的反馈主要是利用较简单的单一码本的反馈方法，而MIMO的发射预编码技术的性能更依赖于其中码本反馈的准确度。

这里将基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要阐述如下：

假设有限反馈信道容量为B bps/Hz，那么可用的码字的个数为N＝2^B个。信道矩阵的特征矢量空间经过量化构成码本空间

发射端与接收端共同保存或实时产生此码本(收发端相同)。对每次信道实现H，接收端根据一定准则从

中选择一个与信道最匹配的码字

并将码字序号i反馈回发射端。这里，码字序号称为PMI(Precoding Matrix Indicator)。发射端根据此序号i找到相应的预编码码字

从而获得信道信息，

表示了信道的特征矢量信息。

一般来说

可以进一步的被划分为多个Rank对应的码本，每个Rank下会对应多个码字来量化该Rank下信道特征矢量构成的预编码矩阵。由于信道的Rank和非零特征矢量个数是相等的，因此，一般来说Rank为N时的码字都会有N列。所以，码本

可按Rank的不同分为多个子码本，如表1所示。

表1

其中，在Rank＞1时需要存储的码字都为矩阵形式，其中LTE协议中的码本就是采用的这种码本量化的反馈方法，LTE下行4发射天线码本如表2所示下，实际上LTE中预编码码本和信道信息量化码本含义是一样的。在下文中，为了统一起见，矢量也可以看成一个有一个维度为1的矩阵。

码本

                 u_n              总层数υ

索引

                       1        2        3        4

0 u₀＝[1 -1 -1 -1]^T    W₀ ^{1}

W₀ ^{1234}/2

1 u₁＝[1 -j 1 j]^T      W₁ ^{1}

W₁ ^{1234}/2

2 u₂＝[1 1 -1 1]^T      W₂ ^{1}

W₂ ^{3214}/2

3 u₃＝[1 j 1 -j]^T      W₃ ^{1}

W₃ ^{3214}/2

4 $u_4={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& -j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ W₄ ^{1}

W₄ ^{1234}/2

5 $u_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ W₅ ^{1}

W₅ ^{1234}/2

6 $u_6={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& -j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ W₆ ^{1}

W₆ ^{1324}/2

7 $u_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ W₇ ^{1}

W₇ ^{1324}/2

8 u₈＝[1 -1 1 1]^T      W₈ ^{1}

W₈ ^{1234}/2

9 u₉＝[1 -j -1 -j]^T    W₉ ^{1}

W₉ ^{1234}/2

10 u₁₀＝[1 1 1 -1]^T    W₁₀ ^{1}

W₁₀ ^{1324}/2

11 u₁₁＝[1 j -1 j]^T    W₁₁ ^{1}

W₁₁ ^{1324}/2

12 u₁₂＝[1 -1 -1 1]^T   W₁₂ ^{1}

W₁₂ ^{1234}/2

13 u₁₃＝[1 -1 1 -1]^T   W₁₃ ^{1}

W₁₃ ^{1324}/2

14 u₁₄＝[1 1 -1 -1]^T   W₁₄ ^{1}

W₁₄ ^{3214}/2

15 u₁₅＝[1 1 1 1]^T     W₁₅ ^{1}

W₁₅ ^{1234}/2

表2

其中

I为单位阵，W_k ^(j)表示矩阵W_k的第j列矢量。

表示矩阵W_k的第j₁，j₂，...，j_n列构成的矩阵。

随着通信技术的发展，LTE-Adavance中对谱效率有了更高的需求，因此天线也增加到了8根天线，对此我们需要设计8发射天线码本进行信道信息的量化反馈。8天线时，我们的主要应用形式为双极化天线，因此我们需要设计适合双极化信道的码本，不但考虑相关信道，还需要考虑非相关信道，而现有技术中并没有一种构成符合信道信息的码本的技术方案。

发明内容

本发明提供一种信道信息的发送方法和装置，解决现有技术中系统在8发射天线下无法构成符合信道信息的码本的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种信道信息的发送方法，包括：

分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；

采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；

从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；

用包含信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或或部分码字；

如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理，得到所述包括信道相关信息的矩阵；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；

采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息。

进一步的，所述采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n，包括：

如果所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵，采用Kronecker积的方式

或构造N个矩阵M_n；

如果所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵，采用类似Kronecker积的方式构造N个矩阵M_n，包括：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n、d_n为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，或a_n、b_n、c_n、d_n中两个或四个为{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

进一步的，所述包括信道相关信息的矩阵是通过如下方式确定的：

获取信道矩阵H的相关矩阵H^HH；

在预先设置的时间内，对所述信道矩阵H的相关矩阵H^HH取平均，得到包括信道相关信息的矩阵。

进一步的，所述从所述N个矩阵M_n选择一列或多列之后，还包括：

将酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字；

采用通过酉矩阵Ω处理后的码本发送所述信道信息。

一种信道信息的发送装置，包括：

第一获取模块，用于分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；

构造模块，用于采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；

选择模块，用于从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；

第二获取模块，用于将包括信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或部分码字；

处理模块，用于如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；

发送模块，用于采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息。

进一步的，所述构造模块用于：

如果所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵，采用Kronecker积的方式

或

构造N个矩阵M_n；

如果所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵，采用类似Kronecker积的方式构造N个矩阵M_n，包括：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n、d_n为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，或a_n、b_n、c_n、d_n中两个或四个为{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

进一步的，所述第二获取模块还用于如果得到的码字为所述码本中部分码字，则从矩阵M_n选取一列或多列作为所述码本中剩余的码字。

进一步的，所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取信道矩阵H的相关矩阵H^HH；

第四获取模块，用于在预先设置的时间内，对所述信道矩阵H的相关矩阵H^HH取平均，得到所述包括信道相关信息的矩阵。

进一步的，所述装置还包括：

所述第四获取模块，用于将非对角阵的酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

所述第五获取模块，用于将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字；

所述发送模块，用于采用通过非对角阵的酉矩阵Ω处理后的码本发送所述信道信息。

本发明提供的技术方案，通过将包括信道相关信息的矩阵与双极化天线下的码本相乘得到符合双极化信道下符合信道状况的码本，再采用得到的码本发送信道信息，实现方法简单，与LTE的4发射天线码本有很好的兼容性，能够很好的适应LTE的8发射天线系统；进一步的，在与包括信道相关信息的矩阵之间，与酉矩阵相乘，可以生成适用于非双极化信道下符合信道信息的码本，从而保证本发明的技术方案在所有天线配置信息下都能构造出符合信道状态的码本，提高信道信息发送的质量，很好的适应LTE的8发射天线系统。

附图说明

图1为本发明实施例一中信道信息的发送方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的信道信息的发送装置的结构示意图；

图3为图2所示装置的另一结构示意图；

图4为图3所示装置的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明中的信道信息为与信道相关的信息，包括信道状态信息。

实施例1：

本实施例中描述在双极化信道下采用符合信道信息的码本发送信道信息，如图1所示：

步骤101，选取N个4×I的正交矩阵U_n(U₀，U₁......U_N-1)。

该步骤中，N≤2^B，其中，B为正整数，其含义是反馈CSI的信道开销比特(bit)数，可以根据需要进行设定，U_n的索引号n为0～N-1。

I为不大于4的正整数，比如为1，2，3，4。

第一正交矩阵U_n(U₀，U₁......U_N-1)中的任意一个都可以从满足8PSK特性、正交特性和恒模特性的正交矩阵中选取。

其中8PSK特性是指正交矩阵中的每个数值均为8PSK字母集中的元素，8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，j为虚数；

恒模特性是指正交矩阵中每列矢量的模值相等。

例如，现有技术中满足8PSK特性、正交特性和恒模特性的正交矩阵可以是Household矩阵

其中

n＝0～15、I为4×4的单位矩阵、u_n为矢量，一共16个，包括u₀～u₁₅；对这16个矢量进行Household变换得到Household矩阵W_n，一共16个：W₀～W₁₅。u_n的详细情况如表3所示：

                u_n

u₀＝[1 -1 -1 -1]^T       u₈＝[1 -1 1 1]^T

u₁＝[1 -j 1 j]^T         u₉＝[1 -j -1 -j]^T

                           

u₂＝[1 1 -1 1]^T         u₁₀＝[1 1 1 -1]^T

                           

u₃＝[1 j 1 -j]^T         u₁₁＝[1 j -1 j]^T

                             

$\underset{\‾}{u_4={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& -j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T}$ u₁₂＝[1 -1 -1 1]^T

$\underset{\‾}{u_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T}$ u₁₃＝[1 -1 1 -1]^T

$\underset{\‾}{u_6={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& -j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T}$ u₁₄＝[1 1 -1 -1]^T

$\underset{\‾}{u_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T}$ u₁₅＝[1 1 1 1]^T

表3

当然，U_n也可以是3GPP LTE标准中4发射天线下预编码码本中Rank＝1，2，3，4子码本的码字，具有很多良好的特性。本发明中W_n的很多良好特性仍然可以较好的继承到步骤103中的M_n中，如最小弦距离较大、平均弦距离较大等特性，以及在相关信道下存在均匀分布的方向矢量等特性都可以传递给M_n。

步骤102，选取N个2×2或4×I的正交矩阵K_n(K₀，K₁......K_N-1)。

本发明中K_n(K₀，K₁......K_N-1)可以为2×2或4×I的正交矩阵，I的定义与步骤101相同。具体的，K_n的选取可以采用如下的方法：

一、K_n为2×2的正交矩阵时，较佳的K_n矩阵有如下特征：

$K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_1& w_1\\ w_2& -w_2\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_2& -w_2\\ w_1& w_1\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_1& w_2\\ w_1& -w_2\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_2& w_1\\ -w_2& w_1\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& {w_4}^{*}\\ {-w}_4& {w_3}^{*}\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& {w_4}^{*}\\ w_4& {{-w}_3}^{*}\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& 0\\ 0& w_4\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}0& w_3\\ w_4& 0\end{array}\right].$

较佳的w₁，w₂是8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2s₁，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，j为虚数；w₃，w₄是4PSK字母集{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

二、K_n为4×I的正交矩阵时，较佳地，可以从LTE的Rank 1，2，3，4子码本中选取4列即可；

这样使得经过步骤103后，M_n有很多较好的的特性如8PSK特性，正交特性。

步骤103，采用正交矩阵U_n和K_n构造矩阵M_n；

为Kronecker积或类似Kronecker积的方式生成N个8×8的矩阵M_n。

对于K_n为2×2矩阵，使用Kronecker积的方式

或

构造8×(2I)的M_n(M₀，M₁.....M_N-1)；

如果K_n为4×I矩阵，使用类似Kronecker积的方式，得到的M_n(M₀，M₁......M_N-1)满足如下方式：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中，

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n、d_n可以为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，j为虚数。

较佳的，设则A_n可以从描述K_n时定义的八种模型中任意选取，包括：

$A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_5& w_5\\ w_6& -w_6\end{array}\right],$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_6& -w_6\\ w_5& w_5\end{array}\right],$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_5& w_6\\ w_5& {-w}_6\end{array}\right],$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_6& w_5\\ {-w}_6& w_5\end{array}\right]$

其中w₅，w₆是8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，j为虚数；

$A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_7& {w_8}^{*}\\ {-w}_8& {w_7}^{*}\end{array}\right],$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_7& {w_8}^{*}\\ w_8& {{-w}_7}^{*}\end{array}\right].$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_7& 0\\ 0& w_8\end{array}\right],$ $A_n=\left[\begin{array}{cc}0& w_7\\ w_8& 0\end{array}\right].$

其中w₇，w₈是4PSK字母集{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

步骤104，从矩阵M_n中选取一列或多列记为Γ，其中n＝0，1，2，……，N-1。

从M_n中选取一列或者多列，任意的抽取方法均可，抽取可以是从同一个n对应的M_n中抽取，如

也可以是从多个混合的n值对应的M_n中抽取，如

还可以从多个M_n中分别抽取不同列，如

其中M_n ^{x，y}表示M_n的第x，y列构成的矩阵。

需要说明的是，由于以上步骤101-104得到的矢量或矩阵都很适合双极化信道特征矢量的模型，因此可以用于构造适合双极化天线应用场景码字，但还不能很好的适应各种相关场景，按照现有的思想虽然可以通过调整U_n和K_n得到适合2种极端情况(强相关和完全非相关)的码字，但是由于相关性以此划分太过简单，而划分太复杂会造成码字设计困难，为了让得到的码字适用于各种信道的相关性场景，需要对码本Γ进行调整。

步骤105、将码本Γ左乘一个包含信道相关信息的矩阵得到码本中的全部或部分码字。

由于考虑的场景较多，无法预先划分，单纯的划分为相关或不相关信道不能很好的表征所有实际情况，而信道相关信息非常大程度上能够表征信道的场景特征如相关性特征，通过将包括信道相关信息的矩阵与匹配双极化天线信道时的码字相乘，得到符合双极化天线配置时对应的各种信道相关场景。

进一步的，包括信道相关信息的矩阵为信道矩阵H的相关矩阵H^HH统计得到的矩阵Ψ，其中信道矩阵H可以通过信道估计得到。获取该信道矩阵的相关矩阵H^HH，对该相关矩阵进行长期统计平均可以得到的。例如，具体可以在预先设置的时间内，每隔固定时间，对信道进行一次信道评估得到信道矩阵H，再采用该信道矩阵H获取该信道矩阵的相关矩阵，在预先设置的时间结束后，对每次得到的相关矩阵取平均值，得到所需的矩阵，还可以是包括信道相关信息的其他矩阵，如

当然，包括信道相关信息的矩阵是周期性更新的。

步骤106、对所述码本进行归一化或正交处理；

如果Ψ×Γ的结果为1列，对其进行归一化处理，归一化后的矩阵或该归一化处理后的矩阵的等效矩阵可以作为码本中码字。

如果Ψ×Γ为多列矢量构成的矩阵，可能结果不一定正交，因为码字中包含多个矢量是为了匹配实际特征矢量的正交特征，需要对码字为矩阵是包含的多个矢量进行正交化处理，对正交化处理后的矩阵或其正交化处理后的矩阵的等效矩阵可以作为码本中的码字。

步骤107、用处理后码本发送信道信息。

具体的，可以直接使用106步骤中描述的码本进行信道信息的反馈，也可以采用该新码本的等效矩阵进行信道信息的反馈，其中该等效矩阵是指新码本进行行间或列间交换、或者其中一行或多行的数值扩大或缩小后的矩阵。

本实施例的优势在于，得到的新码本符合信道子空间的分布情况，信道量化的精度比较高，并且码本构造方法比较统一，与适应双极化信道的码字或码本兼容性很好。

实施例二

本实施例中描述在非双极化信道(如单极化信道)下采用符合信道信息的码本发送信道信息，

与实施例一区别在于，在所述矩阵M_n中一列或多列后，首先用一个酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字；

采用通过酉矩阵Ω处理后的码本发送所述信道信息。

数学表达式为信道相关信息的矩阵Ψ*酉矩阵Ω*所述矩阵M_n中一列或多列Γ。

此处需要说明的是，如果得到的码本包括1列矢量，对其进行归一化处理，归一化后的矩阵或该归一化处理后的矩阵的等效矩阵可以作为码本中码字。

如果得到的码本包括多列矢阵，可能结果不一定正交，因为码字中包含多个矢量是为了匹配实际特征矢量的正交特征，需要对码字为矩阵是包含的多个矢量进行正交化处理，对正交化处理后的矩阵或其正交化处理后的矩阵的等效矩阵可以作为码本中的码字。

较佳的Ω所有元素由0，1，-1，j，-j中至少两个数值组成，这样复杂度比较低

例如，Ω为8×8的Hadamard矩阵或复Hadamard矩阵。

或者为分块对角矩阵，如

例如，

$\mathrm{\Ω}=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0& 1\\ -1& 0& 0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& -1& 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& -1& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& -1& 0& 0& 0& 1\end{array}\right]$

较佳的Ω的形式为分块对角矩阵其中O为4×4的零矩阵，X，Y为4×4的正交矩阵，进一步的，X与Y都是由1，-1，j，-j中的至少两个元素组成，从而保证Γ乘以Ω后得到的矩阵可以保持8PSK特性其中X和Y可以为以下矩阵中的相同或不同的矩阵：

$\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& 1& i\\ 1& -1& -1& -i\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -i& -i& i& i\\ -1& 1& 1& -1\\ i& -i& i& -i\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -1& -1& 1& 1\\ 1& -1& -1& i\\ -1& 1& -1& i\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ i& i& -i& -i\\ -1& 1& 1& -1\\ -i& i& -i& i\end{array}\right)$

$\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& 1& -1& 1\\ 1& 1& 1& -1\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -i& -i& i& i\\ -1& -1& -i& -i\\ i& i& 1& 1\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ -1& -1& 1& 1\\ 1& 1& -1& -i\\ -1& -1& -1& -i\end{array}\right)$ $\left(\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ i& i& -i& -i\\ -1& -1& 1& 1\\ -i& -i& -i& -i\end{array}\right)$

本实施例的优势在于，考虑到实施例1中信道相关信息只重点考虑了双极化天线配置下码字适应不同的相关性场景，其他天线配置下可以结合酉矩阵Ω对适合双极化信道码字进行调整，得到适合其他天线配置时具有符合信道状况的码本。

如图2所示，本发明提供的一种采用上述方法的信道信息的发送装置，包括：

第一获取模块201，用于分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；

构造模块202，用于采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；

选择模块203，用于从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；

第二获取模块204，用于将包括信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或部分码字；

处理模块205，用于如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；

发送模块206，用于采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息。

所述第二获取模块204还用于如果得到的码字为所述码本中部分码字，则从矩阵M_n选取一列或多列作为所述码本中剩余的码字。

所述构造模块202，用于

如果所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵，采用Kronecker积的方式

或

构造N个矩阵M_n；

如果所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵，采用类似Kronecker积的方式构造N个矩阵M_n，包括：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n、d_n为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，或a_n、b_n、c_n、d_n中两个或四个为{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

如图3所示，所述装置还包括：

第三获取模块301，用于获取信道矩阵H的相关矩阵H^HH；

第四获取模块302，一端与所述第三获取模块301相连，另一端与所述第二获取模块204相连，用于在预先设置的时间内，对所述信道矩阵H的相关矩阵H^HH取平均，得到所述包括信道相关信息的矩阵。

如图4所示，所述装置还包括第五获取模块401，

所述第五获取模块401，一端与所述选择模块203相连，另一端与所述第五获取模块相连，用于将非对角阵的酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

所述第二获取模块204，一端与所述第四获取模块401相连，另一端与所述发送模块206相连，用于将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种信道信息的发送方法，其特征在于，包括：

分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；

采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；

从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；

将包括信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或或部分码字；

如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理，得到所述包括信道相关信息的矩阵；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；

采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述正交矩阵U_n中每列的模值相等，且每个元素由{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}；

所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵时，

$K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_1& w_1\\ w_2& -w_2\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_2& {-w}_2\\ w_1& w_1\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_1& w_2\\ w_1& {-w}_2\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_2& w_1\\ {-w}_2& w_1\end{array}\right],$

$K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& {w_4}^{*}\\ -w_4& {w_3}^{*}\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& {w_4}^{*}\\ w_4& {-w_3}^{*}\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}{w}_3& 0\\ 0& w_4\end{array}\right],$ $K_n=\left[\begin{array}{cc}0& w_3\\ w_4& 0\end{array}\right]$

w₁，w₂是{1，-1，j，-j，1+j/2，

-1+j/2，-1-j/2}中的元素，j为虚数；w₃，w₄是{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数

所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵时，K_n由LTE 1至4层子码本中码字组成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n，包括：

如果所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵，采用Kronecker积的方式或

构造N个矩阵M_n；

如果所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵，采用类似Kronecker积的方式构造N个矩阵M_n，包括：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n和d_n为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，或a_n、b_n、c_n和d_n中两个或四个为{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

如果得到的码字为所述码本中部分码字，则从矩阵M_n选取一列或多列作为所述码本中剩余的码字。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括信道相关信息的矩阵是通过如下方式确定的：

获取信道矩阵H的相关矩阵H^HH；

在预先设置的时间内，对所述信道矩阵H的相关矩阵H^HH取平均，得到包括信道相关信息的矩阵。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述从所述N个矩阵M_n选择一列或多列之后，还包括：

将酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字；

采用通过酉矩阵Ω处理后的码本发送所述信道信息。

7.一种信道信息的发送装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于分别获取N个正交矩阵U_n和N个正交矩阵K_n；

构造模块，用于采用所述正交矩阵U_n和K_n构造N个矩阵M_n；

选择模块，用于从所述N个矩阵M_n选择一列或多列；

第二获取模块，用于将包括信道相关信息的矩阵与所述一列或多列相乘得到码本中的全部或部分码字；

处理模块，用于如果所述码本包括1列矢量，则对所述码本进行归一化处理；如果所述码本包括多列矢量，则对所述码本进行正交处理；

发送模块，用于采用归一化或正交处理后的码本发送所述信道信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述构造模块用于：

如果所述正交矩阵K_n为2×2的正交矩阵，采用Kronecker积的方式

或

构造N个矩阵M_n；

如果所述正交矩阵K_n为4×I的正交矩阵，采用类似Kronecker积的方式构造N个矩阵M_n，包括：

$\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{K}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{K}_n& c_n{K}_n\\ b_n{U}_n& d_n{U}_n\end{array}\right],$ $\left[\begin{array}{cc}{a}_n{U}_n& c_n{U}_n\\ b_n{K}_n& d_n{K}_n\end{array}\right]$

其中

为正交矩阵，a_n、b_n、c_n和d_n为8PSK字母集{1，-1，j，-j，1+j/2，1-j/2，-1+j/2，-1-j/2}中的元素，或a_n、b_n、c_n和d_n中两个或四个为{1，-1，j，-j}中的元素，j为虚数。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块还用于：如果得到的码字为所述码本中部分码字，则从矩阵M_n选取一列或多列作为所述码本中剩余的码字。

10.根据权利要求7中任一所述的装置，其特征在于，还包括：

第三获取模块，用于获取信道矩阵H的相关矩阵H^HH；

第四获取模块，用于在预先设置的时间内，对所述信道矩阵H的相关矩阵H^HH取平均，得到所述包括信道相关信息的矩阵。

11.根据权利要求7或10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述第四获取模块用于将非对角阵的酉矩阵Ω与所述矩阵M_n中一列或多列相乘，得到相乘的结果；

所述第五获取模块，用于将包括信道相关信息的矩阵再与得到的结果相乘得到所述码本中的全部或部分码字；

所述发送模块，用于采用通过非对角阵的酉矩阵Ω处理后的码本发送所述信道信息。

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