CN102045095A - 一种预编码处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预编码处理方法及装置，能合理预测针对某个UE当前时刻应采用何种传输模式。主要技术方案包括：A、基站侧判断接收到的某个UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行步骤B，否则执行步骤D；有效预编码是指在最近的一段时间L内，基站接收到的所述UE上报的预编码；B、判断接收到的各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行步骤C，否则执行步骤D；C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断各有效预编码的变化是否为快，是则采用发射分集传输模式，否则采用MIMO传输模式；各有效预编码的变化指基站先后接收到的各有效预编码形成的递变关系；D、对所述UE采用MIMO传输方式。

Description

一种预编码处理方法及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种预编码处理方法及装置。

背景技术

在无线通信系统中，为提高数据传输速率及系统吞吐量，可以采用MIMO(Multi-Input and Multi-Output，多输入多输出)技术，通过以一种可获取系统的数据传输的最高系统吞吐量的方式经由MIMO信道来传输一个或者多个数据流，以实现系统良好的性能。

预编码技术是依据信道状况，在基站侧通过预编码矩阵(矢量)对待发送信号进行空间域上的线性变化，达到等效地改变信道的作用。预编码技术能够显著地提高MIMO系统的性能。在频分双工(FDD)方式下，需要用户终端(UE)向基站反馈预编码矩阵。由于处理和反馈的时延，例如LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，预编码从终端到基站侧的调度器一般需要5毫秒的时延，以及无线信道的时变特性，基站侧的调度器很有必要对终端反馈的预编码进行处理再使用，LTE系统本身也提供了基站告知终端当前时刻使用的预编码的机制。现有技术中提供了依据UE上报的秩来解决UE在当前时刻使用的层数问题，除此之外尚无现有技术涉及对UE上报的预编码进行处理再使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种预编码处理方法及装置，以合理地预测针对某个UE当前时刻应该采用MIMO传输模式还是发射分集传输模式。

为解决上述技术问题，本发明预编码处理方法包括如下步骤：

步骤A、基站侧判断接收到的某个UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行步骤B，否则执行步骤D；

所述有效预编码是指在最近的一段时间L内，基站接收到的所述UE上报的预编码；

所述时间L的取值范围为8毫秒～200毫秒，所述阀值a的取值范围为4～10；

步骤B、判断接收到的所述各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断所述各有效预编码的变化是否为快，是则对所述UE采用发射分集传输模式，否则对所述UE采用MIMO传输模式；

所述各有效预编码的变化是指基站先后接收到的所述各有效预编码形成的递变关系；

步骤D、对所述UE采用MIMO传输方式。

进一步地，步骤C中所述预先确定的预编码变化快慢准则是指：

依据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，分别判断所述各有效预编码在各层的向量的变化快慢，如果所述各有效预编码的向量变化为快的层数达到预先设置的阀值d，则认为所述各有效预编码变化为快；所述层指所述各有效预编码依据的层，即秩；所述阀值d为大于等于1且小于等于所述各有效预编码依据的层数的整数，较佳地，取所述阀值d为所述各有效预编码依据的层数；

所述各有效预编码在各层的向量的变化，是指基站先后接收到的所述各有效预编码在该层下的向量形成的递变关系。

更进一步地，所述预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则是指：

依据预先确定的判断在该层下，所述各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则，依次判断在该层下，所述各预编码的向量在各个相同位置上的元素变化快慢，如果变化为快的位置个数大于阀值c，则认为在该层下，所述各预编码的向量变化为快，否则认为在该层下，所述各预编码的向量的变化不为快；所述阀值c为大于等于1且小于等于有效预编码的向量中的元素个数的整数，较佳地，取阀值c为1；

所述各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化是指，基站先后接收到的所述各有效预编码在该层下的向量的相同位置上的元素之间形成的递变关系。

再进一步地，所述预先确定的判断在该层下，所述各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则包括：

步骤1、预先设置预编码接收窗和预编码趋势判断窗；

其中，预编码接收窗用于接收所述UE上报的预编码，所述预编码接收窗的长度等于所述时间段L，所述预编码接收窗中的预编码即所述有效预编码；

所述预编码趋势判断窗的接收对象也为所述UE上报的预编码，用于判断预编码的变化趋势，所述预编码趋势判断窗是所述预编码接收窗的一个子集，其长度小于预编码接收窗长度；

步骤2、划分所述预编码接收窗和所述预编码变化趋势判断窗中的各预编码在该层下的预编码向量在该相同位置上的元素分布类型，其中所述预编码接收窗中的分布类型如下：

分布一，即静态分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位不变；

分布二，即相联分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π/2；

分布三，即跳跃分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差为π；

分布四，即区域分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π，且只分布在单位圆的某个半圆上；

分布五，即散分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位分布在整个单位圆上；

其中，所述预编码变化趋势判断窗中的分布类型包括分布一、分布二和其它分布；所述预编码趋势判断窗中的静态分布和相联分布的定义与所述预编码接收窗中的静态分布和相联分布的定义一致，所述预编码趋势判断窗中的其它分布指静态分布和相联分布之外的其它分布情况；

步骤3、依据步骤1和2，做如下判断：

当所述预编码接收窗中的所述分布类型为分布一或者分布二时，认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化；

当所述预编码接收窗中的所述分布类型为分布三时，进一步判断所述预编码趋势判断窗中的所述分布类型是否为分布一，是则认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，否则认为是快变化；

当预编码接收窗中的所述分布类型为分布四或者分布五时，进一步判断预编码趋势判断窗中的所述分布类型是分布一还是分布二，如果为分布一，则认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，如果为分布二，则认为是快变化。

进一步地，步骤C中还包括：如果确定对所述UE采用MIMO传输模式，则根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

基站采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输，但是如果根据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，存在所述各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为所述UE最近上报的预编码去掉所述变化快的层对应的向量后得到的预编码。

进一步地，步骤D还包括，根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

当所述UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当所述UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在所述UE最近上报的预编码中，选取宽带CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

为解决上述技术问题，本发明预编码处理装置包括预编码接收模块和传输模式选择模块；

其中，所述预编码接收模块用于接收UE上报的预编码；

所述传输模式选择模块用于按照如下方案，确定基站针对某个UE采用何种传输模式：

A、判断基站侧接收到的所述UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行B，否则执行D；

所述有效预编码是指在最近的一段时间L内，基站接收到的所述UE上报的预编码；

所述时间L的取值范围为8毫秒～200毫秒，所述阀值a的取值范围为4～10；

B、判断接收到的所述各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行C，否则执行D；

C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断所述各有效预编码的变化是否为快，是则对所述UE采用发射分集传输模式，否则对所述UE采用MIMO传输模式；

所述各有效预编码的变化是指基站先后接收到的所述各有效预编码形成的递变关系；

D、对所述UE采用MIMO传输方式。

进一步地，步骤C中所述预先确定的预编码变化快慢准则是指：

依据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，分别判断所述各有效预编码在各层的向量的变化快慢，如果所述各有效预编码的向量变化为快的层数达到预先设置的阀值d，则认为所述各有效预编码变化为快；所述层指所述各有效预编码依据的层，即秩；所述阀值d为大于等于1且小于等于所述各有效预编码依据的层数的整数，较佳地，取所述阀值d为所述各有效预编码依据的层数；

所述各有效预编码在各层的向量的变化，是指基站先后接收到的所述各有效预编码在该层下的向量形成的递变关系。

进一步地，所述预编码处理装置还包括第一预编码确定模块，该模块用于针对所述传输模式选择模块采用的所述传输模式选择方案中的步骤C，如果该步骤中确定对所述UE采用MIMO传输模式，则第一预编码确定模块根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

基站采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；但是如果根据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，存在所述各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为所述UE最近上报的预编码去掉所述变化快的层对应的向量后得到的预编码。

进一步地，所述预编码处理装置还包括第二预编码确定模块，该模块用于针对所述传输模式选择模块采用的所述传输模式选择方案中的步骤D，根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

当所述UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当所述UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在所述UE最近上报的预编码中，选取宽带CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

本发明的有益效果为：

本发明采用的预编码处理方法及装置，通过基站侧对UE上报的预编码信息进行处理，能够合理地预测对该UE当前时刻应采用MIMO传输模式还是发射分集传输模式，以及MIMO传输模式下所需要的预编码信息，较大程度地提高了MIMO信道的性能。

附图说明

图1是对于2发送天线和2接收天线MIMO信道下预编码矩阵中元素的相位分布图；

图2是对于4发送天线和4接收天线MIMO信道下预编码矩阵中元素的相位分布图；

图3是本发明预编码处理方法流程示意图；

图4是预编码接收窗中秩和预编码的分布示意图；

图5是预编码接收窗和预编码趋势判断窗的关系图；

图6是本发明预编码处理装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

表一为LTE系统中发射天线数为2和接收天线数为2在有UE反馈预编码的MIMO传输时所使用的预编码码本集合。

表一：

表二为LTE系统中发射天线数为4和接收天线数为4在有UE反馈预编码的MIMO传输时所使用的预编码码本集合。

表二：

其中

表示从矩阵W_n中取出集合{s}中的列。

对表一中各预编码矩阵(向量)中的元素，不考虑其幅度，只考虑其相位，

因此，可以用图1中单位圆上a0、a1、a2和a3中的任意一个表示。图1的x轴表示实轴，y轴表示虚轴，a0、a1、a2和a3分别表示相位为0、π/2、π和3π/2的单位向量。

对表二中各预编码矩阵(向量)中的元素，不考虑其幅度，只考虑其相位，因此，可以用图2中单位圆上a0、b0、a1、b1、a2、b2、a3和b3中的任意一个表示。图2的x轴表示实轴，y轴表示虚轴，a0、b0、a1、b1、a2、b2、a3和b3分别表示相位为0、π/4、π/2、π3/4、π、π5/4、3π/2和π7/4的单位向量。

图3是本发明预编码处理方法流程示意图，如图所示，本发明预编码处理方法包括如下步骤：

步骤一、基站收集UE上报的秩和预编码矩阵信息。

步骤二、基站侧判断接收到的某个UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行步骤三，否则执行步骤五；

各有效预编码的变化是指基站先后接收到的各有效预编码形成的递变关系；

基站侧接收到的有效预编码是指：UE上报的预编码必须在有效的时域上。有效的时域是指当前时刻及当前刻之前的L-1毫秒的共L毫秒时间范围内。L的大小与MIMO信道的发送天线数和接收天线数的最小值、基站和UE使用的预编码集合和预编码上报周期有关。一般地，MIMO信道的发送天线数和接收天线数的最小值越大，和/或基站和UE使用的预编码集合越大，和/或预编码上报周期越长，L也就越大。典型地，它们成线性关系。L的取值范围为8毫秒～200毫秒。还需注意的是，L的大小要保证UE上报的有效的预编码的个数能够大于阀值a，阀值a的取值范围为4～10。还需注意的是，基站侧接收UE上报的第一个预编码的时刻至该时刻+L-1时刻，有效的时域从1毫秒线性增加至L毫秒，接下来的有效的时域保持为L毫秒。还需注意的是，基站侧在某个时刻清除该时刻下的有效预编码后，新的有效时域从基站侧接收到下一个UE上报的预编码时刻开始计算。

步骤三、判断接收到的各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行步骤四，否则执行步骤五。

步骤四、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断各有效预编码的变化是否为快，是则对该UE采用发射分集传输模式，否则对该UE采用MIMO传输模式；

该步骤中如果确定对该UE采用MIMO传输模式，则按照以下方案确定该次MIMO传输所采用的预编码：

基站采用该UE最近上报的预编码进行MIMO传输，但是如果根据预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则，存在各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为UE最近上报的预编码去掉该变化快的层对应的向量后得到的预编码。相应地，基站该次MIMO传输所采用的层数为该UE最近上报的层数(即秩)减1。

本实施例中，预先确定的预编码变化快慢准则如下：

依据预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则，分别判断各有效预编码在各层的向量的变化快慢，如果各有效预编码的向量变化为快的层数达到预先设置的阀值d，则认为各有效预编码变化为快；上述层的概念是指各有效预编码依据的层，即秩；阀值d为大于等于1且小于等于各有效预编码依据的层数的整数，本实施例中，取阀值d为各有效预编码依据的层数；

各有效预编码在各层的向量的变化，是指基站先后接收到的各有效预编码在该层下的向量形成的递变关系。

当然，本发明中预先确定的预编码变化快慢准则还可以是任何其它可行的方案。

本实施例中，预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则是指：

依据预先确定的判断在该层下，各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则，依次判断在该层下，各预编码的向量在各个相同位置上的元素变化快慢，如果变化为快的位置个数大于阀值c，则认为在该层下，各预编码的向量变化为快，否则认为在该层下，各预编码的向量的变化不为快；阀值c为大于等于1且小于等于有效预编码的向量中的元素个数的整数，本实施例中，取阀值c为1；

各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化是指，基站先后接收到的各有效预编码在该层下的向量的相同位置上的元素之间形成的递变关系。

当然，本发明中，预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则还可以是任何其它可行的方案。

本实施例中，预先确定的判断在该层下，各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则包括：

步骤1、预先设置预编码接收窗和预编码趋势判断窗；

其中预编码接收窗用于接收UE上报的预编码信息以及该预编码所依据的RI信息，预编码接收窗中秩和预编码的分布如图4所示。图4中，RI1、RI2分别表示两个秩，PMI1-PMI5分别表示5个预编码，TTI为传输时间间隔。

预编码接收窗的长度等于上述时间L，预编码接收窗中的预编码即有效预编码。预编码接收窗的长度与MIMO信道的发送天线数和接收天线数的最小值、基站和UE使用的预编码集合和预编码上报周期有关。一般地，MIMO信道的发送天线数和接收天线数的最小值越大，和/或基站和UE使用的预编码集合越大，和/或预编码上报周期越长，预编码接收窗的长度越长。典型地，它们成线性关系。还需要保证的是，预编码接收窗接收的预编码的个数要能够大于上述阀值a，一般地，A大于等于4。

预编码趋势判断窗的接收对象也为UE上报的预编码信息以及该预编码所依据的RI信息。预编码趋势判断窗是预编码接收窗的一个子集，用于判断预编码的变化趋势，其长度小于预编码接收窗长度，一般为预编码接收窗长度的1/3至1/2(向上取整)。令预编码趋势判断窗的长度为L’。L’的取值范围为4毫秒～100毫秒。还需要保证的是，预编码趋势判断窗接收的预编码的个数要能够大于等于阀值E，阀值E的取值范围为2～5。预编码趋势判断窗位于当前TTI时刻及当前TTI时刻之前的L-1毫秒的共L毫秒时间范围内。预编码接收窗与预编码趋势判断窗之间的关系如图5所示。

步骤2、划分预编码接收窗和预编码变化趋势判断窗中的各预编码在该层下的预编码向量在该相同位置上的元素分布类型，其中预编码接收窗中的分布类型如下：

分布一，即静态分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位不变，例如，对于发射天线为2和接收天线为2的MIMO信道，均分布在图1的集合{a0}中，对于发射天线为4和接收天线为4的MIMO信道，均分布在图2的集合{b0}中；

分布二，即相联分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π/2，例如，对于发射天线为2和接收天线为2的MIMO信道，分布在图1的集合{a0，a1}中，对于发射天线为4和接收天线为4的MIMO信道，分布在2的集合{a0，b0，a1}中；

分布三，即跳跃分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差为π，例如，对于发射天线为2和接收天线为2的MIMO信道，分布在图1的集合{a0，a2}中，对于发射天线为4和接收天线为4的MIMO信道，分布在2的集合{b0，b2}中；

分布四，即区域分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π，且只分布在单位圆的某个半圆上，例如，对于发射天线为2和接收天线为2的MIMO信道，分布在图1的集合{a0，a1，a2}中，对于发射天线为4和接收天线为4的MIMO信道，分布在图2的集合{b0，a1，b1，a2，b2}中；

分布五，即散分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位分布在整个单位圆上，例如，对于发射天线为2和接收天线为2的MIMO信道，分布在图1的集合{a0，a1，a2，a3}中，对于发射天线为4和接收天线为4的MIMO信道，分布在图2的集合{b0，a1，b1，a2，b2，a3，b3}中。

其中，预编码趋势判断窗只用于预编码接收窗中的上述分布类型为跳跃分布、区域分布或者散分布的情况。预编码变化趋势判断窗中的分布类型包括分布一、分布二和其它分布；预编码趋势判断窗中的分布一即静态分布和分布二即相联分布的定义与预编码接收窗中的静态分布和相联分布的定义一致，预编码趋势判断窗中的其它分布指静态分布和相联分布之外的其它分布情况；

需要注意的是，LTE系统中，对于两层下的预编码只有两个取值，对其分布类型只划分静态分布和跳跃分布两种。

步骤3、依据步骤1和2，做如下判断：

当预编码接收窗中的分布类型为分布一或者分布二时，认为在该层下，各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化；

当预编码接收窗中的分布类型为分布三时，进一步判断预编码趋势判断窗中的分布类型是否为分布一，是则认为在该层下，各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，否则认为是快变化；

当预编码接收窗中的分布类型为分布四或者分布五时，进一步判断预编码趋势判断窗中的分布类型是分布一还是分布二，如果为分布一，则认为在该层下，各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，如果为分布二，则认为是快变化。

需要注意的是，在预编码接收窗中的相关分布类型不一样时，预编码趋势判断窗的长度也不一样。其中，预编码接收窗中的分布类型为跳跃分布时，预编码趋势判断窗为预编码接收窗长度的1/3至1/2(向上取整)；预编码接收窗中的分布类型为区域分布时，预编码趋势判断窗的长度为为min{预编码接收窗长度的1/3至1/2(向上取整)，预编码接收窗长度-deltaN1}，其中deltaN1的取值为：对于2天线发送和2天线接收的MIMO信道，deltaN1大于等于3且小于预编码接收窗的长度；对于4天线发送和4天线接收的MIMO信道，deltaN1大于等于5且小于预编码接收窗的长度；预编码接收窗中的分布类型为散分布时，预编码趋势判断窗的长度为min{预编码接收窗长度的1/3至1/2(向上取整)，预编码接收窗长度-deltaN2}，其中deltaN2的取值为：对于2天线发送和2天线接收的MIMO信道，deltaN2大于等于4且小于预编码接收窗的长度；对于4天线发送和4天线接收的MIMO信道，deltaN2大于等于6且小于预编码接收窗的长度。

当然，本发明中，预先确定的判断在该层下，各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的方案还可以是可行的任何其它方案，典型的例如采用方差的方式来判断。

步骤五、采用MIMO传输模式，并根据如下方案确定该次MIMO传输采用的预编码：

当该UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用该UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当该UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在该UE最近上报的预编码中，选取宽带CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在该UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在该UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

该UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在该UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

该UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

本发明预编码处理方法适用于除开环MIMO以外的MIMO传输模式，包括闭环MIMO、多用户MIMO和秩为1的闭环MIMO等传输模式。

下面给出本发明预编码处理方法的两个具体实施例：

实施例一：

对于发射天线N_T为2和接收天线N_R为2形成的MIMO信道，UE的传输模式为闭环MIMO，令针对该UE的预编码接收窗的长度即L为20毫秒，阀值a取值为4，阀值c取值为1，阀值d取值为2。

在某一时刻，该UE的预编码接收窗中的预编码分别为{(1，0)，(1，0)，(1，2)，(1，0)，(1，2)，(1，0)}，其中，“()”中的第二个元素表示UE上报的PMI(Precoding Matrix Index，预编码矩阵索引)，“()”中的第一个元素表示UE上报的PMI所依据的RI(Rank Indicator，秩指示)，对于基站侧，也称为层数。依据表1，(1，0)表示UE上报的预编码为

(1，2)表示UE上报的预编码为

步骤1、判断预编码接收窗中的预编码已满，相当于基站收到的该UE上报的有效预编码的个数大于阀值a，进行下一步操作；

步骤2、判断预编码接收窗中的各预编码依据相同的层数(均为1层)，进行下一步操作；

步骤3、依次判断预编码接收窗中的各预编码在各层下的变化快慢程度。

先判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的变化快慢程度。

依次判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的向量在各个相同位置上元素的变化快慢程度，包括：

步骤3.1、判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的向量在第一个位置上的元素的分布在图1的集合{a0}中，因此其分布类型为静态分布。可判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的向量在第一个位置上的元素为慢变化。

步骤3.2、判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的向量在第二个位置上的元素的分布在图1的集合{a0，a1}中，因此其分布类型为相联分布。可判断预编码接收窗中的各预编码在层1下的向量在第二个位置上的元素为慢变化。

因此，预编码接收窗中的各预编码在层1下为慢变化。

步骤4、由于预编码接收窗中的各预编码依据的层数均为1层，而由步骤3知预编码接收窗中的各预编码在层1下为慢变化，因此，采用该UE最近上报的预编码进行MIMO传输。流程完毕。

实施例二：

对于发射天线N_T为4和接收天线N_R为4形成的MIMO信道，UE的传输模式为闭环MIMO，令针对该UE的预编码接收窗的长度即L为24毫秒，阀值a取值为5，阀值c取值为1，阀值d取值为4。

在某一时刻，该UE的预编码接收窗中的预编码分别为{(1，0)，(1，1)，(1，2)，(1，2)，(1，3)，(2，0)，(2，1)，(2，0)}。依据表2，(2，0)表示UE上报的预编码为令该UE在该时刻使用的秩为1，在该时刻UE上报流1的宽带CQI为5，流2上报的宽带CQI为6。

步骤1、判断预编码接收窗中的预编码已满，进行下一步操作；

步骤2、判断预编码接收窗中的各预编码不都是依据相同的层数，进行预编码接收窗中的预编码所依据的层数不都相同的处理流程，包括：

步骤2.1、保留预编码接收窗中依据最近上报的RI所上报的所有预编码矩阵，并清除预编码接收窗中其余的预编码矩阵，即此刻UE的预编码接收窗中的预编码为{(2，0)，(2，1)，(2，0)}。

步骤2.2、判断UE在该时刻预编码依据的层数大于该时刻使用的层数，且该时刻预编码依据的层数为2，该时刻使用的层数为1，由于该时刻UE上报流1的宽带CQI为5，流2上报的宽带CQI为6，因此，选流2对应的层2所对应对应的预编码向量

作为该时刻的预编码进行MIMO传输。其中该时刻预编码依据的层数即基站接收到的该UE最近上报的层数。流程完毕。

下面结合图6对本发明预编码处理装置进行具体说明。

图6是本发明预编码处理装置结构示意图，如图所示，本发明预编码处理装置包括预编码接收模块、传输模式选择模块、第一预编码确定模块和第二预编码确定模块。

其中，预编码接收模块用于接收UE上报的预编码和秩。

传输模式选择模块用于按照如下方案，确定基站针对某个UE采用何种传输模式：

A、判断基站侧接收到的该UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行步骤B，否则执行步骤D；

基站侧接收到的有效预编码是指：UE上报的预编码必须在有效的时域上。有效的时域是指当前时刻及当前刻之前的L-1毫秒的共L毫秒时间范围内。L的取值范围为8毫秒～200毫秒。L的大小要保证UE上报的有效的预编码的个数能够大于阀值a，阀值a的取值范围为4～10。

B、判断接收到的各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行步骤C，否则执行步骤D；

C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断各有效预编码的变化是否为快，是则对该UE采用发射分集传输模式，否则对该UE采用MIMO传输模式；

各有效预编码的变化是指基站先后接收到的所述各有效预编码形成的递变关系；

D、对该UE采用MIMO传输方式。

本实施例中，步骤C中预先确定的预编码变化快慢准则是指：

依据预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则，分别判断各有效预编码在各层的向量的变化快慢，如果各有效预编码的向量变化为快的层数达到预先设置的阀值d，则认为各有效预编码变化为快；上述层的概念是指各有效预编码依据的层，即秩；阀值d为大于等于1且小于等于各有效预编码依据的层数的整数，例如可取所述阀值d为各有效预编码依据的层数。

各有效预编码在各层的向量的变化，是指基站先后接收到的各有效预编码在该层下的向量形成的递变关系。

第一预编码确定模块用于针对传输模式选择模块采用的传输模式选择方案中的步骤C，如果该步骤中确定对该UE采用MIMO传输模式，则第一预编码确定模块根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

基站采用该UE最近上报的预编码进行MIMO传输；但是如果根据预先确定的判断在各有效预编码依据的层中，各预编码的向量变化快慢的准则，存在各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为该UE最近上报的预编码去掉变化快的层对应的向量后得到的预编码。

第二预编码确定模块用于针对传输模式选择模块采用的传输模式选择方案中的步骤D，根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

当该UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用该UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当该UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在该UE最近上报的预编码中，选取宽带CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在该UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在该UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

该UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在该UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

该UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

该UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

需要注意的是，以上描述中，预编码和预编码矩阵是同一个概念，当预编码矩阵只有一列时，该预编码矩阵即为预编码向量。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应注意的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求记载的技术方案及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种预编码处理方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤A、基站侧判断接收到的某个UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行步骤B，否则执行步骤D；

所述有效预编码是指在最近的一段时间L内，基站接收到的所述UE上报的预编码；

步骤B、判断接收到的所述各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断所述各有效预编码的变化是否为快，是则对所述UE采用发射分集传输模式，否则对所述UE采用MIMO传输模式；

所述各有效预编码的变化是指基站先后接收到的所述各有效预编码形成的递变关系；

步骤D、对所述UE采用MIMO传输方式。

2.根据权利要求1所述的预编码处理方法，其特征在于：

所述时间L的取值范围为8毫秒～200毫秒，所述阀值a的取值范围为4～10。

3.根据权利要求1所述的预编码处理方法，其特征在于，步骤C中所述预先确定的预编码变化快慢准则为：

依据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，分别判断所述各有效预编码在各层的向量的变化快慢，如果所述各有效预编码的向量变化为快的层数达到预先设置的阀值d，则认为所述各有效预编码变化为快；

所述阀值d为大于等于1且小于等于所述各有效预编码依据的层数的整数。

4.根据权利要求3所述的预编码处理方法，其特征在于，所述预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则为：

依据预先确定的判断在该层下，所述各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则，依次判断在该层下，所述各预编码的向量在各个相同位置上的元素变化快慢，如果变化为快的位置个数大于阀值c，则认为在该层下，所述各预编码的向量变化为快，否则认为在该层下，所述各预编码的向量的变化不为快；

所述阀值c为大于等于1且小于等于有效预编码的向量中的元素个数的整数。

5.根据权利要求4所述的预编码处理方法，其特征在于，所述预先确定的判断在该层下，所述各有效预编码的向量在相同位置上的元素变化快慢的准则包括：

步骤1、预先设置预编码接收窗和预编码趋势判断窗；

其中，预编码接收窗用于接收所述UE上报的预编码，所述预编码接收窗的长度等于所述时间段L，所述预编码接收窗中的预编码即所述有效预编码；

所述预编码趋势判断窗的接收对象也为所述UE上报的预编码，用于判断预编码的变化趋势，所述预编码趋势判断窗是所述预编码接收窗的一个子集，其长度小于预编码接收窗长度；

步骤2、划分所述预编码接收窗和所述预编码变化趋势判断窗中的各预编码在该层下的预编码向量在该相同位置上的元素分布类型，其中所述预编码接收窗中的分布类型如下：

分布一，即静态分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位不变；

分布二，即相联分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π/2；

分布三，即跳跃分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差为π；

分布四，即区域分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位相差不超过π，且只分布在单位圆的某个半圆上；

分布五，即散分布，指预编码接收窗中的各预编码在该层下的向量在该相同位置上元素的相位分布在整个单位圆上；

其中，所述预编码变化趋势判断窗中的分布类型包括分布一、分布二和其它分布；所述预编码趋势判断窗中的静态分布和相联分布的定义与所述预编码接收窗中的静态分布和相联分布的定义一致，所述预编码趋势判断窗中的其它分布指静态分布和相联分布之外的其它分布情况；

步骤3、依据步骤1和2，做如下判断：

当所述预编码接收窗中的所述分布类型为分布一或者分布二时，认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化；

当所述预编码接收窗中的所述分布类型为分布三时，进一步判断所述预编码趋势判断窗中的所述分布类型是否为分布一，是则认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，否则认为是快变化；

当预编码接收窗中的所述分布类型为分布四或者分布五时，进一步判断预编码趋势判断窗中的所述分布类型是分布一还是分布二，如果为分布一，则认为在该层下，所述各有效预编码的向量在该相同位置上的元素变化不为快变化，如果为分布二，则认为是快变化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的预编码处理方法，其特征在于，步骤C中还包括，如果确定对所述UE采用MIMO传输模式，则根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

基站采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输，但是如果根据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，存在所述各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为所述UE最近上报的预编码去掉所述变化快的层对应的向量后得到的预编码。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的预编码处理方法，其特征在于，步骤D还包括，根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

当所述UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当所述UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在所述UE最近上报的预编码中，选取宽带信道质量指示CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

8.一种预编码处理装置，其特征在于：

该装置包括预编码接收模块和传输模式选择模块；

其中，所述预编码接收模块用于接收UE上报的预编码；

所述传输模式选择模块用于按照如下方案，确定基站针对某个UE采用何种传输模式：

A、判断基站侧接收到的所述UE上报的有效预编码的个数是否大于等于阀值a，是则执行B，否则执行D；

所述有效预编码是指在最近的一段时间L内，基站接收到的所述UE上报的预编码；

所述时间L的取值范围为8毫秒～200毫秒，所述阀值a的取值范围为4～10；

B、判断接收到的所述各有效预编码是否依据相同的层数，是则执行C，否则执行D；

C、依据预先确定的预编码变化快慢准则，判断所述各有效预编码的变化是否为快，是则对所述UE采用发射分集传输模式，否则对所述UE采用MIMO传输模式；

所述各有效预编码的变化是指基站先后接收到的所述各有效预编码形成的递变关系；

D、对所述UE采用MIMO传输方式。

9.根据权利要求8所述的预编码处理装置，其特征在于：

该装置还包括第一预编码确定模块，该模块用于针对所述传输模式选择模块采用的所述传输模式选择方案中的步骤C，如果该步骤中确定对所述UE采用MIMO传输模式，则第一预编码确定模块根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

基站采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；但是如果根据预先确定的判断在所述各有效预编码依据的层中，所述各预编码的向量变化快慢的准则，存在所述各有效预编码的向量变化为快的层，则基站采用的预编码为所述UE最近上报的预编码去掉所述变化快的层对应的向量后得到的预编码。

10.根据权利要求8或9所述的预编码处理装置，其特征在于：

该装置还包括第二预编码确定模块，该模块用于针对所述传输模式选择模块采用的所述传输模式选择方案中的步骤D，根据如下方案确定该次MIMO传输应采用的预编码：

当所述UE最近上报的预编码层数小于等于当前采用的层数时，采用所述UE最近上报的预编码进行MIMO传输；

当所述UE最近上报的预编码层数大于当前采用的层数时，采用如下处理流程：

在收发天线数均为2的情况下：在所述UE最近上报的预编码中，选取宽带CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码；

在收发天线数均为4的情况下：

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为3时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层1或者层2对应的预编码向量去掉，同时将层3或者层4对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为4，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为2时，在所述UE最近上报的预编码中，将层2或者层3对应的预编码向量去掉之后得到的预编码用于该次MIMO传输；

所述UE最近上报的预编码层数为3，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的一个预编码向量或者两个预编码向量中的任一个作为该次MIMO传输采用的预编码；

所述UE最近上报的预编码层数为2，而当前采用的层数为1时，选取CQI最大的流所对应的层所对应的预编码向量作为该次MIMO传输采用的预编码。

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