CN102916762A

CN102916762A - 用于对预编码信号进行解码的方法和设备

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Publication number: CN102916762A
Application number: CN2011102193946A
Authority: CN
Inventors: 刘进华; 缪庆育; E.拉森; A.塞德格伦
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-08-02
Also published as: EP2555482A2; CN102916762B; US8731094B2; EP2555482A3; US20130034180A1

Abstract

本发明提出了在无线通信系统中用于预编码信号的解码的方法、设备及相应的网络节点或者终端。该无线通信系统包括发送方和接收方，所述发送方和接收方共享包含多个预编码矩阵的码本，所述发送方使用该多个预编码矩阵之一来至少预编码所发送的数据信号。所述方法包括接收方接收来自发送方的信号；基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道；按照预定准则，至少基于所估计的信道和所述码本来评定所述码本中包含的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度，以及比较所评定的关联度，将具有最大关联度的预编码矩阵用于所接收的预编码信号的解码。通过本发明，避免了因预编码信息的传输错误而导致的预编码性能降级。

Description

用于对预编码信号进行解码的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的解码，具体地，涉及用于对预编码信号进行解码的方法和设备。

背景技术

作为高速分组接入（HSPA）的3GPP演进的组成部分，上行链路发射分集（ULTD）和上行链路多输入多输出（UL MIMO）方案均被考虑。开环和闭环的发射分集（分别称为OLTD和CLTD）是Rel-11工作项目（WI），而UL MIMO是Rel-11研究项目（SI）。这些能力均可以被利用来改进上行链路频谱效率（峰值速率）和上行链路覆盖。在3GPP RAN 50会议上，闭环发射分集（CLTD）被接受作为工作项目。CLTD既包括闭环波束成形（CLBF）也包括闭环天线切换（CLAS），但一般来说CLBF被认为是主要感兴趣的。就在这个会议上，UL MIMO被提议作为研究项目。

为进一步提高系统性能，在上述方案中引入了预编码技术。图1和2中例示了使用预编码技术的用于上行链路闭环发射分集UL CLTD的两种用户设备UE的结构。

在图1所示的UE结构100中，专用物理控制信道DPCCH（P-DPCCH指代主DPCCH，而S-DPCCH指代辅DPCCH）被预编码，其中P-DPCCH用与其它信道比如高速专用物理控制信道HS-DPCCH、增强专用物理控制信道E-DPCCH、增强专用物理数据信道E－DPDCH等相同的预编码向量（常被称为主预编码向量）来预编码，而S-DPCCH被用另一个辅预编码向量来预编码（优选地，该辅预编码向量与主预编码向量正交）。由于P-DPCCH被用与数据流相同的预编码矩阵来预编码，所以与P-DPCCH相关联的导频会看到与数据流相同的复合信道（composite channel），又称等效信道（effective channel）（即原始信道（raw channel）经预编码而生成的空间复合信道）。在这种结构下，相对于DPCCH的现有定义的物理信道功率偏移可以重复使用。

图2显示了另一种UE结构200，这里DPCCH没有被预编码。在这种结构下，应当更新相对于DPCCH的物理信道功率偏移的现有定义。

在3GPP中，为了简化CLTD实现，目前的讨论似乎更赞成带有预编码的DPCCH的结构。

UL CLTD可被看作UL MIMO的特殊情形。UL MIMO模式中的用户设备（UE）可以因上行链路中的比特率的提高而受益。通过MIMO，可以同时从不同的虚拟天线发射例如多达两个流。图3和图4便示出了使用预编码技术的在UL MIMO中有关两个流如何发射的典型例子。

图3显示了一种UE结构300，这里DPCCH用与数据流相同的预编码矩阵来预编码。预编码矩阵经常被假定为酉矩阵，或者预编码向量彼此正交。图4显示了DPCCH未被预编码的另一种UE结构400。两种结构相比较而言，类似于CLTD，通过用与数据流相同的预编码矩阵来预编码DPCCH，简化了增强专用信道E-DCH功率偏移设计且可能有助于更简单的软切换机制。

在预编码过程中涉及到预编码矩阵的选取，目前通常采用基于码本（codebook）的预编码矩阵的选择机制。以UL CLTD和MIMO为例，在执行预编码时，通常在基站NodeB侧（例如由服务的NodeB）从包含多个预编码矩阵的码本中选取供UE使用的预编码矩阵并通过预编码信息例如预编码矩阵指示器PCI向UE指示这个选取的预编码矩阵。PCI在下行链路（DL）中被传输给UE，使得UE可以根据PCI确定用于预编码的预编码矩阵。UE也可以在上行链路中通过PCI将其所使用的预编码矩阵通知给NodeB。通常，在带有预编码的DPCCH的结构下，这不是强制性的，因为NodeB能够在没有PCI的明确信息的情况下正确地解码数据流。但在带有未经预编码的DPCCH的结构下，这通常是强制性的，因为非服务的NodeB将需要PCI信息来得到复合信道以解码数据流。DPCCH经预编码的结构和DPCCH未经预编码的结构的共同点是：UE在上行链路中传输的PCI通知/反馈可以帮助网络侧例如NodeB监视下行链路中的PCI传输错误。

对于UL CLTD和MIMO，有一种可能性是：如果下行链路中的PCI的传输发生错误，则UE接收到错误的PCI指示，且类似地，如果PCI在上行链路中的传输发生错误，则NodeB亦有可能接收到错误的PCI通知。这些均可以例如引发以下问题：

■由于DL和/或UL中PCI的传输错误，可能导致比如将NodeB选取的PCI错误地指示给UE，或者将UE实际使用的PCI错误地通知给NodeB。这样，NodeB中认定由UE使用的PCI会和UE实际使用的PCI不一致，因而出现NodeB用以解码的预编码矩阵与UE实际使用的预编码矩阵不匹配的情况。这种不匹配将至少影响NodeB中的以下几个算法：

○在UE中DPCCH未经预编码，而NodeB需要使用预编码矩阵对所接收的信号进行解码的情况下，此时不匹配的预编码矩阵将导致解码性能的降级。

○在UE中DPCCH经预编码，而NodeB需要使用预编码矩阵进行信道估计并进而为后续上行链路传输选取预编码矩阵的情况下，此时不匹配的预编码矩阵将导致较差的信道估计，以及非最佳的预编码矩阵选择。

在下行链路MIMO中，存在同样的问题。

在3GPP中的几个仿真结果表明：PCI的传输错误导致了显著的性能损失。

目前已经提出一些方案以试图解决上述问题，其中，当下行信号质量糟于预期时，会丢弃PCI/RI（秩指示器）。在一种方案中，当从网络发送的当前预编码信息PCI的所估计接收质量被UE本身判断为不可靠时，UE会改而应用预先确定的预编码矩阵或者根据最近以足够好的接收质量接收的PCI来执行预编码。在3GPP RAN1中也提及了通过信道合成和滤波来改善接收质量和信道估计以提高PCI传输质量。但所有这些方案均没有解决PCI传输错误发生后所引发的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的方法和设备，以减轻、缓解甚至消除上面提及的一个或者多个问题。

按照本发明的第一方面，提供了一种在无线通信系统中用于预编码信号的解码的方法。该无线通信系统包括发送方和接收方，所述发送方和接收方共享包含多个预编码矩阵的码本。发送方使用多个预编码矩阵之一来至少预编码所发送的数据信号。所述方法包括接收方执行的以下步骤：接收来自发送方的信号，基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道，按照预定准则，至少基于所估计的信道和所述码本来评定所述码本中包含的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度，以及通过比较所评定的关联度来选出具有最大关联度的预编码矩阵，且将所选的预编码矩阵用于所接收的预编码信号的解码。

按照本发明的一个实施例，该先验已知的信号部分用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码。所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道。优选地，所述评定步骤包括：基于估计的复合信道和先前估计的原始信道来估计发送方所使用的预编码矩阵，并按照矩阵相似性准则确定所估计的预编码矩阵与所述码本中的各预编码矩阵的相似性以评定所述关联度。所述选择步骤包括选出具有最大相似性的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。或者优选地，所述评定步骤包括：基于先前估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的复合信道，并按照信道匹配准则，确定所估计的复合信道与所生成的各个复合信道的匹配度以评定所述关联度。所述选择步骤包括选出具有最接近匹配度的那个生成的复合信道所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。或者优选地，所述评定步骤包括：基于所估计的复合信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的原始信道，并按照信道匹配准则，确定先前估计的原始信道与所生成的原始信道的匹配度以评定所述关联度。所述选择步骤包括选出与具有最接近匹配度的那个生成的原始信道对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

按照本发明的另一个实施例，所述先验已知的信号部分未被预编码。所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的原始信道。所述评定步骤包括：基于所估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，来生成对发送方所发送的数据信号的估计，并按照预定的目标价值函数，计算各个估计的目标价值函数值以评定所述关联度。所述选择步骤包括选出具有目标价值函数最佳值的那个估计所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

优选地，所述先验已知的信号部分包括控制信号中的导频。

按照本发明的又一个实施例，接收方预先具有有关发送方所使用的预编码矩阵的预编码信息。评定步骤包括首先评定该预编码信息所对应的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度，如果所述关联度高于预定阈值，则所述选择步骤包括选择该预编码信息所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

按照本发明的另一个实施例，无线通信系统使用上行链路发射分集或者上行链路多输入多输出UL MIMO或者下行链路多输入多输出DL MIMO技术，其中所述发送方和接收方中一方是用户设备UE，而另一方是基站。

按照本发明第二方面，提供了一种用于无线通信系统中预编码信号的解码的装置。该无线通信系统包括发送方和接收方，所述发送方和接收方共享包含多个预编码矩阵的码本。发送方使用多个预编码矩阵之一来至少预编码所发送的数据信号。所述装置包括：接收单元，用于接收来自发送方的信号；估计器，用于基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道；关联度评定器，用于按照预定准则，至少基于所估计的信道和所述码本来评定所述码本中包含的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度；以及选择器，用于通过比较所评定的关联度来选出具有最大关联度的预编码矩阵，且所选的预编码矩阵被接收方用于所接收的预编码信号的解码。

按照本发明的第三方面，提供了一种包括如上所述的装置的网络节点。所示网络节点可以是NodeB、e-NodeB或者基站。

按照本发明的第四方面，提供了一种包括如上所述的装置的终端。

按照本发明实施例，在接收方不依赖于预编码信息而确定预编码矩阵，减少了预编码信息的传输错误对于闭环多天线传输（例如UL CLTD和UL MIMO）等的负面影响。

而且，按照本发明实施例，预编码信息的传输错误可以由接收方独立地校正，因此，将不需要来自发送方的反馈。这一方面避免了由发送方的预编码信息反馈所引入的额外传输错误的影响，另一方面也减少了对链路控制信道的影响（例如在复杂性和资源消耗等方面）。而且，就上行链路传输而言，这是一个更加网络可控的方案。

附图说明

现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1示出了用于UL CLTD的一种UE结构。

图2示出了用于UL CLTD的另一种UE结构。

图3示出了用于UL MIMO的一种UE结构。

图4示出了用于UL MIMO的另一种UE结构。

图5示出了按照本发明的一个实施例的用于预编码信号的解码的方法。

图6示出了按照本发明的一个实施例的用于评定预编码矩阵关联度的方法。

图7示出了按照本发明的又一个实施例的用于评定预编码矩阵关联度的方法。

图8示出了按照本发明的一个实施例的用于预编码信号的解码的装置的框图。

具体实施方式

本领域的技术人员应当理解：提供下述说明是为了举例说明的目的而非限制。本领域的技术人员应当明白在本发明的精神和所附权利要求的范围内存在很多变化。为了不模糊本发明，从当前的说明书中省略了已知的功能和结构的不必要的细节。

本发明适用于使用预编码技术的无线通信系统，特别是采用闭环发射分集或MIMO的无线通信系统。无线通信系统可以例如是TD-SCDMA、CDMA2000、LTE等。

在描述本发明的实施例之前，首先简单说明采用预编码技术的无线通信系统的传输结构。无线通信系统通常包括相互通信的发送方和接收方。以UL CLTD和UL MIMO为例，发送方是UE，接收方是NodeB。在接收方前端接收的信号r可以被表示为：

式1

这里S＝[s₁ s₂]^T，s_i指代信号流i的信号，Ｈ是原始信道（也称裸信道）的信道矩阵。为了简化说明，此处仅例示单抽头2×2信道矩阵：

式2

其中h_kl指代对应UE的发射天线l和NodeB的接收天线k间的原始信道的信道响应，以及W是预编码矩阵：

式3

其中w₁和w₂分别是与流1和流2相关联的预编码向量（也称预编码权重），发送方分别用预编码向量w₁和w₂对流1和流2进行预编码。HW指代复合信道――即原始信道经预编码而生成的等效信道（effective channel）的信道矩阵，由此H_eff，i指代与流i相关联的复合信道的信道矩阵。

要指出的是：所给出的只是一个简化的传输结构示例。本发明可应用于通常的传输结构，包括例如有任意数量的接收机天线、码片或者时隙级(chips or slots)处理等的传输结构。

根据式1可知，为了解调和解码数据流，需要估计与数据流相关联的复合信道。对于不同的UE结构，复合信道的估计可以以不同的方式来进行。例如，如果在UE中P-DPCCH用与主数据流相同的预编码矩阵预编码（如图1和3所示的UE结构），则解码主数据流所需的复合信道可以直接基于P-DPCCH导频而估计，因为P-DPCCH导频是先验已知的。这样，在NodeB处将不需要有关预编码矩阵的指示信息。也即，NodeB可以在没有预编码信息例如PCI的情况下接收数据。但另一方面，如果在UE中使用了未经预编码的DPCCH的结构（如图2和4所示的UE结构），则NodeB仅可以基于DPCCH导频来估计原始信道，此时将需要预编码信息来确定UE所用的预编码矩阵以得到复合信道。

与解调和解码数据流的要求相反，当NodeB需要为UE选取用于后续上行链路传输的预编码矩阵时，会需要估计原始信道，即此时所需要的不再是组合了预编码矩阵的复合信道。同样根据式1可知：对于DPCCH被预编码的UE结构（参见图1和3），NodeB需要有关预编码矩阵的明确知识，以便估计原始信道并从而选取用于后续传输的预编码矩阵，而对于DPCCH未经预编码的UE结构（参见图2和4），原始信道可以直接基于P-DPCCH导频而估计，因而不需要预编码信息。

对于信道估计过程，要特别指出的是，通常，信道估计过程依赖于信道平均（滤波），即：当前的信道估计取决于（某些）在前的信道估计。于是假定信道在求平均的时段内是平稳的。对于非预编码的DPCCH的结构，这不成问题，因为所估计的是原始信道。然而，对于预编码的DPCCH的结构，将必须更为小心，因为如果估计复合信道

，但预编码矩阵W在求平均的时段中改变，那么信道估计的质量将降级。实质上，在这种情况下所估计的复合信道在求平均的时段内不再是平稳的。为了避开这个问题，已经采取了若干动作，包括：

■忽略估计复合信道和对其执行时间平均时可能得到比较糟的质量。希望预编码矩阵的改变具有与时间平均相同的时间常数（这应当取决于多普勒频移）。

■一旦有预编码矩阵改变，就重置信道估计。

■在进行时间平均前补偿预编码矩阵（即乘以逆矩阵）：

○使用可获得的导频来估计即刻的当前复合信道。

○补偿预编码矩阵以得到即刻的原始信道：

，在原始信道上执行时间平均

，其中T为求平均的时段时长。

■通过用经平均的原始信道

乘以预编码矩阵来计算时间平均的复合信道：

。

从上述说明可以看出，不管作为发送方的UE采用何种结构，在接收方NodeB中总是需要有关UE使用的预编码矩阵的预编码信息来进行各种处理，包括预编码数据流的解码或者信道估计等。为了获得良好的解码质量或信道估计质量，重要的是保持发送方和接收方所使用的预编码矩阵的一致性，这要求NodeB所掌握的预编码信息是准确和可信的。

图5示出了按照本发明的一个实施例的用于在无线通信系统中的预编码信号的解码的方法。

在这个无线通信系统中，包括作为发送方的用户设备UE和作为接收方的NodeB。可以理解的是，在其它场景中，NodeB可以作为发送方，而UE可以作为接收方。NodeB和UE共享码本，该码本中包含可用于预编码的多个预编码矩阵。UE在进行发送时，用预编码矩阵之一至少对所发送的数据信号进行编码。而其它的信号，则取决于UE的结构，可能用相同的预编码矩阵编码或者不编码。

在步骤510，NodeB在上行链路中接收到来自UE的信号。所述信号可包括数据信道（例如增强专用物理数据信道E-DPDCH）上传输的数据信号，和控制信道（例如专用物理控制信道DPCCH）上传输的控制信号。而且所述信号将包括NodeB先验已知的信号部分，比如控制信号中的导频。

当接收到所述信号后，在步骤520，可以基于所接收信号中的该先验已知的信号部分来估计UE和NodeB之间的信道。例如，根据式1，若DPCCH导频经过预编码，则由于信号r和S均可得到，所以可以估计NodeB和UE间的复合信道HW。而若DPCCH导频未经过预编码，则可以估计两者间的原始信道H。

在步骤530，按照预定准则，评定码本中的预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。这里，关联度是指示在当前信道条件下（此处是所估计的信道下）码本中的预编码矩阵被UE使用来预编码所述接收的预编码信号的可能性（也可以说是概率）的量度。所对应的关联度越高，则预编码矩阵正是被UE用来预编码所接收预编码信号的可能性越大，反之，则可能性越小。这个评定可至少基于所估计的信道和所述码本中包含的预编码矩阵来进行。在原始信道保持充分平稳的假设下，所述评定还可以使用先前所估计的原始信道（矩阵）来进行。这个先前所估计的原始信道可以是例如前一个传输时间间隔TTI、前一个时隙、前一个码片或前一个码元等所估计的原始信道。

由于关联度是一种量度，所以在步骤540，可以通过比较所评定的关联度来选出具有最大关联度的预编码矩阵。所选的预编码矩阵被认为是UE用来预编码所述所接收预编码信号的那个预编码矩阵，因而可以由NodeB用来对所接收的预编码信号解码。这个选出的预编码矩阵也可以用于之后的信道估计等其它与预编码技术相关的处理。

举例而言，NodeB可以例如基于均方误差MMSE准则来评定预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。按照这个准则，具有最大关联度的预编码矩阵可用下式表示：

式4

这里r是所接收的信号（例如码片级或者码元级），

是例如前一时隙估计的原始信道，

是码本中索引为k的预编码矩阵，S是被发送的信号。

由于服务的NodeB可以通过在下行链路中传输预编码信息例如PCI来向UE指示所选取的预编码矩阵或者也可以接收来自UE的有关所使用的预编码矩阵的通知，所以NodeB可能预先拥有有关UE所使用的预编码矩阵的预编码信息。但是可以理解的是，在某些场景中，接收到来自UE的信号的非服务NodeB可能不具有有关UE所使用的预编码矩阵的信息。

当NodeB拥有有关的预编码信息时，在评定预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度时，亦可以利用该预编码信息来判断预编码信息是否发生传输错误并相应校正预编码信息。

在一个例子中，当评定关联度时，首先从码本中选取与该预编码信息所对应的预编码矩阵来进行所述评定，如果关联度高于某个预定的阈值，则认为预编码信息所指示的预编码矩阵与UE所使用的预编码矩阵一致。否则，则判定存在预编码信息传输错误且通过按照本发明的方法继续判定码本中其它预编码矩阵的关联度而进行预编码信息的盲校正。

由于在NodeB处在解调和解码预编码信号之前通过对预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度进行评定来选择要使用的预编码矩阵，这大大减少了由于预编码信息例如PCI传输错误而导致的发送方和接收方间使用不匹配预编码矩阵的可能性，从而提高了系统的预编码性能。

图6进一步示出了按照本发明的一个实施例的评定预编码矩阵的关联度的方法。在这个实施例中，UE采用了带有预编码的DPCCH的结构，这样当UE进行发送时，DPCCH被用与数据信号相同的预编码矩阵预编码。此时，可通过DPCCH上的导频信号来估计复合信道，并进而根据所估计的复合信道来评定码本中的预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。

按照本方法，在步骤610，借助例如当前传输时间间隔TTI_n中的(P/S-)DPCCH（即P-DPCCH和/或S-DPCCH）上的导频信号来估计复合信道。可以理解，所述估计也可以利用被预编码的其它先验已知的信号来进行。

在接收机前端所接收的导频信号r_pilot可以被表示为：

式5

这里S_pilot是UE发送的导频信号，H_n和W_n分别是TTI_n中的原始信道矩阵和UE所使用的预编码矩阵。由于导频信号S_pilot是NodeB先验已知的，所以根据式5，可以对复合信道进行估计。这个估计可以按照通常的信道估计方法来进行。

在步骤620，基于原始信道在两个接连的预编码矩阵更新之间保持充分平稳的假设，所估计的复合信道

和上一传输时间间隔TTI_n-1中的已估计的原始信道

可被用来估计UE所采用的预编码矩阵

。要指出的是：原始信道的充分平稳在大多数低到中等速度的情景中能够满足。

在步骤630，按照矩阵相似性准则，比较所估计的预编码矩阵

与所述码本中的各预编码矩阵

以确定其相似性，并据此评定各预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。通常相似性越大，则关联度越高。矩阵间的相似可以通过多种方式来判断，比如可以是均方意义上的。

在步骤640，在码本中的与所估计的预编码矩阵

有最大相似性的那个预编码矩阵被选择作为具有最大关联度的预编码矩阵。

在一个例子中，具有最大关联度的预编码矩阵可以用下式来表示：

式6

这里，

是即刻估计的复合信道（矩阵），W_estimate是所估计的UE发送时使用的预编码矩阵，

是例如前一时隙估计的原始信道。

优选地，假设反馈比特差错是独立的且具有差错概率p_t，则可以考虑具有最大关联度的预编码矩阵应当满足下式：

式7

这里R_u是损害协方差矩阵，而β是缩放因子。为了减少复杂性，仅需要考虑R_u的对角元素。反馈比特差错概率可以用下式来近似：

式8

这里α是滤波器参数,nbr_bits_W_k是预编码矩阵W_k的比特数，nbr_bits_W_k≠W_estimate是预编码矩阵W_k和W_estimate中的不同比特数。

优选地，若NodeB预先具有与UE所采用的预编码矩阵相关的预编码信息，则其可通过比较所估计的预编码矩阵和该预编码信息对应的预编码矩阵是否一致来检测预编码信息的传输错误，且仅当检测到传输错误时，才执行其它预编码矩阵的关联度评定。当未检测到传输错误时，NodeB使用该预编码信息来确定要使用的预编码矩阵。

NodeB可基于所确定的预编码矩阵来估计例如当前TTI n的原始信道。（滤波器也可能被用于原始信道）。由于估计的复合信道是

且所确定的UE采用的预编码矩阵是

，所以NodeB可以基于此来估计用于UE的后续上行链路传输的预编码矩阵选择和秩自适应（rank adaptation）的原始信道

。

替换地，在另一个实施例中，可以通过复合信道的比较来评定各预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。按照这个实施例，同样可以基于当前TTI中的数据，通过(P/S-)DPCCH来估计复合信道。同时，基于上一TTI中的原始信道的估计和码本中的各个预编码矩阵生成相应的复合信道，即相应的复合信道估计。按照信道匹配准则来比较所估计的复合信道与所生成的各个复合信道，以分别确定相应的匹配度，并据此评定各预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。与具有最接近匹配度的那个生成的复合信道对应的预编码矩阵可以被确定为具有最大关联度的预编码矩阵。

复合信道间的匹配同样可以通过多种方式来判断，比如可以是均方意义上的。也即，可以通过下式来确定具有最大关联度的预编码矩阵：

式9

这里

是即刻估计的复合信道（矩阵），W_k是码本中索引为k的预编码矩阵，是例如前一时隙估计的原始信道。

替换地，在又一实施例中，可以通过比较原始信道来评定各预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。按照这个实施例，类似地，基于当前TTI中的数据，通过(P/S-)DPCCH来估计复合信道。之后，基于该估计的复合信道和码本中的各个预编码矩阵生成相应的原始信道，即相应的原始信道估计。按照信道匹配准则比较先前估计的原始信道与所生成的各个原始信道，以分别确定相应的匹配度，并据此评定各预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。与具有最接近匹配度的那个生成的原始信道对应的预编码矩阵可以被确定为具有最大关联度的预编码矩阵。类似地，原始信道间的匹配可以通过多种方式来判断，比如可以是均方意义上的。

要指出的是，尽管上述示例的过程是以TTI为单位进行的，但是替换地，这些过程也可以在码片或者码元级进行。

图7示出了按照本发明的又一个实施例的评定预编码矩阵的关联度的方法。在这个实施例中，UE采用了带有未经预编码的DPCCH的结构，这样当UE发送信号时，DPCCH 导频未被预编码。此时，可借助对数据部分进行盲解调来评定关联度。

在这个例子中，在步骤710中，如上所述，DPCCH上传输的导频被用来估计原始信道。基于所估计的原始信道和码本中的各个预编码矩阵，在步骤720中，NodeB可以从所接收的信号流生成对UE发送的信号流的估计。在步骤730，所生成的各个估计被按照预定的目标价值函数，来计算相应的目标价值函数值。比如，在一种情况中，NodeB可使用不同的预编码矩阵来解调数据，在解调后，各解调的信号的信噪比SINR或接收的信号码功率RSCP被确定为其对应的目标价值函数值。而在另一种情况中，NodeB还使用不同的预编码矩阵来进一步解码数据，且在解码后，各解码的信号的误块率BLER或者误比特率BER被确定为其对应的目标价值函数值。

与各个生成的估计对应的目标价值函数值被相互比较来评定相应预编码矩阵的关联度。目标价值函数可以例如是信噪比SINR或者误比特率BER。在步骤740，与具有目标价值函数最佳值，例如，与具有最高SINR或者具有最低BER的那个生成的估计对应的预编码矩阵可以被确定为具有最大关联度的预编码矩阵。

优选地，当NodeB预先具有与UE所采用的预编码矩阵相关的预编码信息时，可以通过首先确定该预编码信息对应的预编码矩阵是否提供最佳的数据传输质量来检测是否发生预编码信息的传输错误，且仅当检测到传输错误时，才执行其它预编码矩阵的关联度评定和预编码矩阵的校正。

优选地，在执行按照本发明的方法进行补偿时考虑多普勒估计。例如，如果多普勒频移太高，则上面的例如预编码矩阵等的盲估计步骤可能会损害性能多过改进性能（多普勒频移与PCI更新速率有关）。因此，在这样的情形下，关闭这个盲过程可能是有益的。

优选地，有几种其它方式来将先验信息合并进来。替代MMSE方式，例如可以使用贝叶斯（Bayesian）估计框架来进行判决。或者对上面的MMSE问题增加约束。要指出的是，在这种情况下需要知道预编码信息例如PCI的延迟，即（在NodeB侧）确定预编码信息所花的时间，将其通知给UE，让UE施加权重，并在NodeB接收对应于该预编码信息的信号。

优选地，如果PCI延迟是未知的，但是希望知道它，则上面的框架可通过假定没有PCI错误而用来估计PCI延迟。

图8给出了按照本发明的实施例的用于预编码信号的解码的装置800的框图。装置800在无线通信系统中用于接收方一侧，其可以与接收方集成在一起，亦可以作为单独的设备实现。当NodeB或者UE充当接收方时，其可以包括按照本发明的装置800。

如图8所示，装置800包括以下组件：接收器810，估计器820、关联度评定器830和选择器840，这些组件按可操作的方式耦合在一起。

接收器810接收来自发送方的信号。所述信号可包括来自不同信道的信号，例如包括来自数据信道的数据信号和控制信道的控制信号。接收器810将接收的信号传送给估计器820，由其基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道。在UE采用DPCCH预编码的结构中，估计器820将估计复合信道。而在UE采用DPCCH未预编码的结构中，估计器820将估计原始信道。

估计器820将所估计的信道通知给关联度评定器830。关联度评定器830按照预定准则，至少基于所估计的信道和接收方码本中包含的预编码矩阵来评定预编码矩阵与所接收的预编码信号的关联度。例如，关联度的评定可按照以上参考图6－7所描述的实施例以及所描述的其它方式进行。

选择器840比较所评定的关联度且选出具有最大关联度的预编码矩阵。所选的预编码矩阵被用于所接收的数据信号的解码或者是接收方中涉及到预编码矩阵的其它处理等。

通过本发明的方案，在接收方处的预编码信号的解码以及信道估计等处理将免受预编码信息的传输错误的影响，从而增加了多天线传输的增益。

要指出的是，上面的实施例只是被提供来使本发明更易于理解，其并不限制本发明。尽管在各个实施例中，本发明是在UL CLTD和2×2 UL MIMO的上下文中描述的，但是应当理解，本发明还可以应用于DL MIMO和具有甚至更高秩（higher rank）或者更多天线的MIMO系统。尽管在示例无线通信系统中，发送方和接收方被设定为NodeB和用户设备UE，应当理解，发送方和接收方也可以是使用预编码技术的相互通信的其它网络节点和终端。同样可以理解的是，作为基站的NodeB，在不同无线通信系统中可能会有不同的名称，例如LTE系统中其功能被调整后称为e-NodeB。

而且正如本领域技术人员将会意识到的，本发明可以被体现为方法、装置或计算机程序产品。因此，本发明可以采取全部硬件实施例、全部软件实施例(包括固件、驻留的软件、微代码等等)、或软件和硬件组合的实施例的形式，这些软件和硬件在这里总地都可以被称为“电路”、“装置”或“系统”。而且，本发明可以采取在计算机可使用存储介质上的、具有被体现在该介质上的计算机可使用程序代码的计算机程序产品的形式。

虽然在这里已图解和描述了特定的实施例，但本领域技术人员会认识到，可以用打算达到同样目的的任何安排来替换所显示的特定实施例，以及本发明在其它环境下具有其它的应用。本申请打算覆盖本发明的任何改变或变例。以下的权利要求决不打算把本发明的范围限制于这里描述的特定实施例。

Claims

1.一种在无线通信系统中用于预编码信号的解码的方法，该无线通信系统包括发送方和接收方，所述发送方和接收方共享包含多个预编码矩阵的码本，所述发送方使用该多个预编码矩阵之一来至少预编码所发送的数据信号，所述方法包括以下步骤：

接收来自发送方的信号（510），

基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道（520），

按照预定准则，至少基于所估计的信道和所述码本来评定所述码本中包含的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度（530），以及

通过比较所评定的关联度来选出具有最大关联度的预编码矩阵，且将所选的预编码矩阵用于所接收的预编码信号的解码（540）。

2.按照权利要求1的方法，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道（610），

所述评定步骤包括：基于估计的复合信道和先前估计的原始信道来估计发送方所使用的预编码矩阵（620），并按照矩阵相似性准则确定所估计的预编码矩阵与所述码本中的各预编码矩阵的相似性以评定所述关联度（630），以及

所述选择步骤包括选出具有最大相似性的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵（640）。

3.按照权利要求1的方法，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道，

所述评定步骤包括：基于先前估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的复合信道，并按照信道匹配准则，确定所估计的复合信道与所生成的各个复合信道的匹配度以评定所述关联度，以及

所述选择步骤包括选出与具有最接近匹配度的那个生成的复合信道对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

4.按照权利要求1的方法，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道，

所述评定步骤包括：基于所估计的复合信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的原始信道，并按照信道匹配准则，确定先前估计的原始信道与所生成的原始信道的匹配度以评定所述关联度，以及

所述选择步骤包括选出与具有最接近匹配度的那个生成的原始信道对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

5.按照权利要求1的方法，其中所述先验已知的信号部分未被预编码，且所述估计步骤包括基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的原始信道（710），

所述评定步骤包括：基于所估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对发送方所发送的数据信号的估计（720），并按照预定的目标价值函数，计算各个估计的目标价值函数值以评定所述关联度（730），以及

所述选择步骤包括选出具有目标价值函数最佳值的那个估计所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵（740）。

6.按照权利要求1的方法，其中所述先验已知的信号部分包括控制信号中的导频。

7.按照权利要求1的方法，其中所述接收方预先具有有关发送方所使用的预编码矩阵的预编码信息，且所述评定步骤包括首先评定该预编码信息所对应的预编码矩阵的关联度，如果所述关联度高于预定阈值，则所述选择步骤包括选择该预编码信息所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

8.按照权利要求1的方法，其中所述无线通信系统使用上行链路发射分集或者上行链路多输入多输出UL MIMO或者下行链路多输入多输出DL MIMO技术，其中所述发送方和接收方中一方是用户设备，而另一方是基站。

9.一种用于无线通信系统中预编码信号的解码的装置（800），该无线通信系统包括发送方和接收方，所述发送方和接收方共享包含多个预编码矩阵的码本，所述发送方使用该多个预编码矩阵之一来至少预编码所发送的数据信号，所述装置包括：

接收单元（810），用于接收来自发送方的信号，

估计器（820），用于基于所接收信号中先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的信道，

关联度评定器（830），用于按照预定准则，至少基于所估计的信道和所述码本来评定所述码本中包含的预编码矩阵与所接收信号中预编码信号的关联度，以及

选择器（840），用于通过比较所评定的关联度来选出具有最大关联度的预编码矩阵，所选的预编码矩阵被接收方用于所接收的预编码信号的解码。

10.按照权利要求9的装置，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计器被配置为基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道，

所述关联度评定器被配置成：基于估计的复合信道和先前估计的原始信道来估计发送方所使用的预编码矩阵，并按照矩阵相似性准则确定所估计的预编码矩阵与所述码本中的各预编码矩阵的相似性以评定所述关联度，以及

所述选择器被配置成选出具有最大相似性的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

11.按照权利要求9的装置，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计器被配置成基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道，

所述关联度评定器被配置成：基于先前估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的复合信道，并按照信道匹配准则，确定所估计的复合信道与所生成的各个复合信道的匹配度以评定所述关联度，以及

所述选择器被配置成选出与具有最接近匹配度的那个生成的复合信道对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

12.按照权利要求9的装置，其中所述先验已知的信号部分被使用与数据信号相同的预编码矩阵进行预编码，且所述估计器被配置成基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的复合信道，

所述关联度评定器被配置成：基于所估计的复合信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对应的原始信道，并按照信道匹配准则，确定先前估计的原始信道与所生成的原始信道的匹配度以评定所述关联度，以及

所述选择器被配置成选出与具有最接近匹配度的那个生成的原始信道对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

13.按照权利要求9的装置，其中所述先验已知的信号部分未被预编码，

且所述估计器被配置成基于该先验已知的信号部分来估计发送方和接收方之间的原始信道，

所述关联度评定器被配置成：基于所估计的原始信道和所述码本中的各预编码矩阵，分别生成对发送方所发送的数据信号的估计，并按照预定的目标价值函数，计算各个估计目标价值函数值以评定所述关联度，以及

所述选择器被配置成选出具有目标价值函数最佳值的那个估计所对应的预编码矩阵作为具有最大关联度的预编码矩阵。

14.一种包括如权利要求9所述装置的网络节点。

15.一种包括如权利要求9所述装置的终端。