CN109428635B - 一种两级码本的选择方法及装置、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种两级码本的选择方法及装置、计算机可读存储介质，包括设置搜索步长step，获取水平方向过采样因子O1、垂直方向过采样因子O2与每个极化方向上天线水平端口数N1、天线垂直端口数N2；在[0，step*O1/2)、[0，step*O2/2)中分别随机选择一个水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引，在N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j‑1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k‑1))中进行粗搜索，j从1至N1依次取值，k从1至N2依次取值，得到最大信道容量对应的J和K；再在O1/2个水平方向一级码本索引[O1/2*(J‑1)，O1/2*J)、O2/2个垂直方向一级码本索引[O2/2*(K‑1)，O2/2*K)中进行精搜索，得到各层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。本申请降低了大规模天线阵列码本选择的计算复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及但不限于无线通信技术领域，尤其涉及一种两级码本的选择方法及装置、计算机可读存储介质。
背景技术
长期演进高版本(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)系统及5G系统采用大规模天线阵列以及波束赋形技术来提高系统性能。基于大规模天线阵列的波束赋形技术要求在发送端能够准确的获得信道状态信息(channel state information，CSI)，并依据该信道状态信息选择最优的波束来发射数据。信道状态信息需要通过处于接收端的用户设备(User Equipment，UE)来向发送端进行反馈，这些信息包括CSI参考信号(CSI referencesignals，CSI-RS)资源指示(CSI-RS Resource Indicator，CRI)、信道矩阵的秩(RankIndicator)、预编码码本索引(Precoding Matrix Index，PMI)和信道质量指示(ChannelQuality Indicator，CQI)。UE利用信道估计获得信道系数矩阵H及噪声系数No，按照某种最优准则选出与当前信道最为匹配的RI和PMI，并计算使用该RI和PMI后的信道质量指示CQI，最后将CSI上报基站。常规的RI/PMI选择方法是遍历所有的RI和PMI组合，按照某种最优准则(例如信道容量最大或均方误差最小准则)选出最优的一组{RI、PMI}，因此每层的码本数量决定了计算的复杂度。
随着LTE-A/5G系统启用大规模天线阵列，其码本设计思路也变为以二维离散傅里叶转换(Discrete Fourier Transform，DFT)波束基为基础加上适当的空间采样，这使得系统配置的码本数量也在急剧增加。在LTE版本(Release)8中，每种RI下最多有16个码本，具体码本参见TS 36.211，而在LTE-A的版本10中，引入了八天线端口的两级码本，即每个预编码矩阵由一级码本索引(first PMI)PMI1和二级码本索引(second PMI)PMI2两个索引决定，而在LTE-A的版本13中系统最多支持的CSI-RS端口数增加为16，而此时根据不同的码本子集配置每种RI下最多有2048个码本，具体码本参见第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)技术规范(Technical Specification，TS)36.213，而在LTE-A版本14中，系统最多支持的CSI-RS端口数增加到了32个，相应的每种RI下的预编码码本总数最多为4096个。可以预见，在5G系统中可能需要支持更多的CSI-RS端口数，同时支持分辨率更高的预编码码本，这样其系统码本数量还将增加。由此可见，如果继续针对每层均采用遍历搜索算法，UE反馈的计算复杂度将会非常巨大。
相关技术中提出了针对层1码本和层2码本将两级码本搜索分离，首先遍历一级码本码字W1的16种码字确定出一级码本索引PMI1，再根据确定出的PMI1遍历二级码本码字W2的16种码字确定二级码本索引PMI2，该专利将PMI搜索次数减少到了PMI1+PMI2次，有一定的降低复杂度效果，但是仍然需要较多次数的搜索，针对大规模天线阵列二级码本，例如码本配置(Codebook Config)为1时，层1和层2码本中分别有512个一级码本码字W1，4个二级码本码字W2，其仍需要对层1和层2分别进行516次搜索。
此外，相关技术中还提出了通过分析码本和算法公式的特点，结合快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)技术来降低计算复杂度，并提出了使用迫零(ZeroForcing，ZF)和最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)算法计算信噪比和容量进而选择PMI的简化计算方法。但是，该方法在RI和PMI联合选择时仍需要针对每个RI对应的PMI进行遍历搜索，计算量仍然较大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种两级码本的选择方法及装置、计算机可读存储介质，能够降低大规模天线阵列码本选择的计算复杂度。
为了达到本发明目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种两级码本的选择方法，包括：
预先设置搜索步长step，获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2；
在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，记录当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K；
逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
进一步地，所述预先设置搜索步长step，具体包括：
获取码本配置的值，当码本配置为1时，设置搜索步长step为2；当码本配置不为1时，设置搜索步长step为1。
进一步地，所述方法之后还包括：
在所述当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择所述当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
进一步地，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略分别对当前层的二级码本索引进行分组；
在所述当前层中的每组二级码本索引中随机选择一个二级码本索引，分别计算每组选择的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引并计算其所在组的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
进一步地，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略将当前层的二级码本索引分别分成若干组，并在每组选择一个码本索引作为该组的代表索引；
在所述当前层中分别计算该层的二级码本索引中的各个代表索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引中的代表索引并计算所选择的代表索引所在组的二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
进一步地，所述方法之后还包括：
比较各层选出的最优的一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、一级码本索引、二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、一级码本索引和二级码本索引。
进一步地，所述选择方法还包括：
选择出第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
之后，将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为所述第一层最优的垂直方向一级码本索引
获取码本配置的值，当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
当码本配置不为1时，将第二层的最优的水平方向二级码本索引值
取值为所述第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有两级码本的选择程序，所述两级码本的选择程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的两级码本的选择方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种两级码本的选择装置，包括配置模块、一级粗搜索模块和一级精搜索模块，其中：
配置模块，用于预先设置搜索步长step；获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2，将step、N1、N2、O1与O2的值输出至一级粗搜索模块，将O1与O2的值输出至一级精搜索模块；
一级粗搜索模块，用于接收配置模块输出的step、N1、N2、O1与O2的值，在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，将当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K输出至一级精搜索模块；
一级精搜索模块，用于接收配置模块输出的O1与O2的值与一级粗搜索模块输出的J和K的值，逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
进一步地，所述选择装置还包括二级遍历模块，其中：
所述一级精搜索模块，还用于将各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至二级遍历模块；
二级遍历模块，用于接收所述一级精搜索模块输出的各层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引，在当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
进一步地，所述选择装置还包括比较模块，其中：
所述一级精搜索模块，还用于将各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至比较模块；
所述二级遍历模块，还用于将各层所述最优的二级码本索引输出至比较模块；
比较模块，用于接收一级精搜索模块输出的各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引以及二级遍历模块输出的各层所述最优的二级码本索引，比较各层最优的水平方向一级码本索引、最优的垂直方向一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引。
进一步地，所述选择装置还包括获取模块和计算模块，其中：
获取模块，用于选择出第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
之后，获取码本配置的值，将
以及码本配置的值输出至计算模块；
计算模块，用于接收获取模块输出的
以及码本配置的值，将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为第一层最优的垂直方向一级码本索引
当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
当码本配置不为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引值
取值为第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
本发明的技术方案，具有如下有益效果：
本发明提供的两级码本的选择方法及装置、计算机可读存储介质，通过先提取N1个水平方向一级码本索引、N2个垂直方向一级码本索引、一个随机选择的二级码本索引进行粗搜索，然后再提取O1/2个水平方向一级码本索引、O2/2个垂直方向一级码本索引进行精搜索，从而获得最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引，这样处理大大降低了大规模天线阵列码本的RI和PMI联合选择时的计算复杂度，提升了用户设备的处理速度，降低了硬件实现复杂度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明第一实施例的两级码本的选择方法的流程示意图；
图2为本发明第二实施例的两级码本的选择方法的流程示意图；
图3为本发明第一实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图4为本发明第二实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图5为本发明第三实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图6为本发明第四实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图7为本发明第五实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图8为本发明第六实施例的两级码本的选择装置的结构示意图；
图9为本发明实施例的16×4的LTE-A系统的一层第一级粗搜索选取的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引示意图；
图10为本发明实施例的16×4的LTE-A系统的一层第一级精搜索选取的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引示意图；
图11为码本配置不为1时，本发明实施例的16×4的LTE-A系统的二层优化搜索的一级码本索引与二级码本索引示意图；
图12为码本配置为1时，本发明实施例的16×4的LTE-A系统的二层优化搜索的一级码本索引与二级码本索引示意图。
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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，根据本发明的一种两级码本的选择方法，包括如下步骤：
步骤101：预先设置搜索步长step，获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2；
进一步地，所述步骤101中的预先设置搜索步长step，具体包括：
获取码本配置的值，当码本配置为1时，设置搜索步长step为2；当码本配置不为1时，设置搜索步长step为1。
步骤102：在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，记录当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K；
需要说明的是，由于在大规模天线系统中，一级码本索引表征的是某一个或某一组波束的二维空间相位信息，二级码本索引表征的是波束选择信息和极化天线之间的相位关系，因此一级码本索引可以分为水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引，二级码本索引则没有水平方向与垂直方向之分。
步骤103：逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
在本发明一实施例中，所述方法之后还包括：
在当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
在本发明另一实施例中，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略分别对当前层的二级码本索引进行分组；
在当前层中的每组二级码本索引中随机选择一个二级码本索引，分别计算每组选择的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引并计算其所在组的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
例如，当码本子集(Codebook Subset，CSS)≠1时，第一层的二级码本索引为0至15，可将第一层的二级码本索引分成以下四组[0，3]、[4，7]、[8，11]、[12，15]。
在本发明又一实施例中，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略将当前层的二级码本索引分别分成若干组，并在每组选择一个码本索引作为该组的代表索引；
在当前层中分别计算该层的二级码本索引中的各个代表索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引中的代表索引并计算所选择的代表索引所在组的二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
例如，当CSS≠1时，第一层的二级码本索引为0至15，可将第一层的二级码本索引分成以下四组[0，3]、[4，7]、[8，11]、[12，15]，并分别选取0、4、8、12为各组的代表索引。
进一步地，所述方法之后还包括：
比较各层选出的最优的一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、一级码本索引、二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、一级码本索引和二级码本索引。
如图2所示，本发明还提供了一种两级码本的选择方法，包括如下步骤：
步骤201：获取第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
(所述第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
可以采用前述两级码本的选择方法进行选择)；将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为所述第一层最优的垂直方向一级码本索引
步骤202：获取码本配置的值，判断码本配置是否为1；
步骤203：当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
步骤204：当码本配置不为1时，将第二层的最优的水平方向二级码本索引值
取值为所述第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
需要说明的是，所述第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
可以通过前述两级码本的选择方法计算得到。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有两级码本的选择程序，所述两级码本的选择程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的两级码本的选择方法的步骤。
如图3所示，本发明还提供了一种两级码本的选择装置，包括配置模块301、一级粗搜索模块302和一级精搜索模块303，其中：
配置模块301，用于预先设置搜索步长step；获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2，将step、N1、N2、O1与O2的值输出至一级粗搜索模块302，将O1与O2的值输出至一级精搜索模块303；
一级粗搜索模块302，用于接收配置模块301输出的step、N1、N2、O1与O2的值，在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，将当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K输出至一级精搜索模块303；
一级精搜索模块303，用于接收配置模块301输出的O1与O2的值与一级粗搜索模块302输出的J和K的值，逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
如图4所示，在本发明一实施例中，所述两级码本的选择装置还包括二级遍历模块304，其中：
所述一级精搜索模块303，还用于将各层计算出的所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至二级遍历模块304；
所述二级遍历模块304，用于接收所述一级精搜索模块303输出的各层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引，在当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
如图5所示，在本发明另一实施例中，所述两级码本的选择装置还包括第一二级分组计算模块305，其中：
所述一级精搜索模块303，还用于将各层计算出的所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至第一二级分组计算模块305；
所述第一二级分组计算模块305用于按照预先设置的分组策略分别对当前层的二级码本索引进行分组；在当前层中的每组二级码本索引中随机选择一个二级码本索引，分别计算每组选择的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引并计算其所在组的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
如图6所示，在本发明又一实施例中，所述两级码本的选择装置还包括第二二级分组计算模块306，其中：
所述一级精搜索模块303，还用于将各层计算出的所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至第二二级分组计算模块306；
所述第二二级分组计算模块306，用于按照预先设置的分组策略将当前层的二级码本索引分别分成若干组，并在每组选择一个码本索引作为该组的代表索引；在当前层中分别计算该层的二级码本索引中的各个代表索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引中的代表索引并计算所选择的代表索引所在组的二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
进一步地，如图7所示，所述两级码本的选择装置还包括比较模块307，其中：
所述一级精搜索模块303，还用于将各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至比较模块307；
所述二级遍历模块304(或者所述第一二级分组计算模块305或者所述第二二级分组计算模块306)，还用于将各层所述最优的二级码本索引输出至比较模块307；
比较模块307，用于接收一级精搜索模块303输出的各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引以及二级遍历模块304(或者所述第一二级分组计算模块305或者所述第二二级分组计算模块306)输出的各层所述最优的二级码本索引，比较各层最优的水平方向一级码本索引、最优的垂直方向一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引。
如图8所示，本发明实施例还提供了一种两级码本的选择装置，包括获取模块801和计算模块802，其中：
获取模块801，用于获取第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
以及码本配置的值(所述第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
可以通过前述的两级码本的选择装置进行选择)，将获取的
以及码本配置的值输出至计算模块802；
计算模块802，用于接收获取模块801输出的
以及码本配置的值，将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为第一层最优的垂直方向一级码本索引
当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
当码本配置不为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引值
取值为第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
本发明实施例还提供了两个优选的实施例对本发明进行进一步解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。下面的各个实施例可以独立存在，且不同实施例中的技术特点可以组合在一个实施例中联合使用。
优选实施例一
以二维天线配置N1＝2、N2＝4的码本过采样参数O1＝8、O2＝8的码本配置css_config＝2的16个发送天线端口及4个接收天线端口的LTE-A全向多输入多输出(Full-dimension multi-input multi-output，FD-MIMO)系统为例介绍本发明所述方法的具体实施步骤，流程部分的处理步骤如下：
步骤901：利用导频信号(CSI参考信号(CSI-RS)或小区参考信号(Cell ReferenceSignal，CRS))估计得到的第k个子载波上的信道系数矩阵Hk和噪声方差矩阵
其中
hij为第j个发射天线端口到第i个接收天线的信道系数，
为第i个接收天线上的噪声功率。
步骤902：固定RI＝1，从second PMI的取值集合中随机选择一个，然后进行第一级粗搜索一层first PMI，按照最大化容量准则选出最优的粗搜first PMI中间结果，具体包括如下步骤：
步骤9021：固定RI＝1并读取相关N1、N2、O1、O2、css_config等参数，由于当前css_config＝2，所以按照步骤9022执行；
步骤9022：如图9所示，从一层的second PMIi2，1的所有可能取值集合
中随机选择一个记为i′2，1，从一层的first PMI1i11的所有可能初始值集合
中随机选择一个记为i′11，1，从一层的first PMI2 i12的所有可能初始值集合
中随机选择一个记为i′12，1；
步骤9023：依次输出PMI索引{i″11，1，i″12，1，i″2，1}，共计输出N1*N2＝2*4＝8次PMI索引，first PMI1与first PMI2对应的搜索间隔分别为
与
输出的规则是先将firstPMI2按照
间隔累加输出，输出N2次后first PMI2恢复初始值，再将first PMI1按照
间隔累加输出，依次类推，每N2次first PMI2输出后first PMI1累加一次，直到完成8次输出，具体来说，首先输出初始索引{i″11，1＝i′11，1，i″12，1＝i′12，1，i″2，1＝i′2，1}，接下来依次输出
再输出
根据输出的PMI索引产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵W时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
步骤903：针对步骤902选择出的第一级粗搜最优first PMI，进行第二级精搜索一层first PMI，按照最大化容量准则选出最终的first PMI，具体包括如下步骤：
步骤9031：如图10所示，根据步骤902中选择出的
产生一层第二级精搜索的PMI索引初始值{i″′11，1，i″′12，1，i″′2，1}；由于当前css_config＝2，
设置初始值
其中floor为向下取整函数；
步骤9032：根据初始值{i″′11，1，i″′12，1，i″′2，1}依次输出PMI索引{i″″11，1，i″″12，1，i″″2，1}，共计输出
次PMI索引，first PMI1与firstPMI2对应的搜索间隔分别为1，输出规则是先将first PMI2按照1间隔累加输出，输出N2次后first PMI2恢复初始值，再将first PMI1按照1间隔累加输出，依次类推，每N2次first PMI2输出后firstPMI1累加一次，直到完成16次输出。具体来说，首先输出初始索引{i″″11，1＝i″′11，1，i″″12，1＝i″′12，1，i″″2，1＝i″′2，1}接下来依次输出
再输出
直到
根据输出的PMI索引产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
其中
就是一层最优first PMI；
步骤904：根据步骤903中选择出的
产生一层第三级second PMI搜索的PMI索引初始值
遍历i2，1的所有可能取值集合
依次输出PMI索引产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
即为一层最优PMI并存储该PMI对应的容量值。需要依次输出共计16次PMI索引，second PMI搜索间隔为1。具体来说，首先输出初始索引
接下来依次输出
步骤905：如图11所示，由于当前css_config＝2，所以根据步骤904中选择出的
产生二层优化搜索的PMI索引初始值
遍历i2，2的所有可能取值集合
依次输出PMI索引
产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
即为二层最优PMI并存储该PMI对应的容量值。由于直接选择
再依次输出共计16次second PMI索引，second PMI搜索间隔为1。具体来说，首先输出初始索引
接下来依次输出
步骤906：三层或三层以上的最优索引计算方法与一层的最优索引计算方法相同；比较各层最优索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，其中最大容量对应的层数n即为信道矩阵的秩RI，该RI下的最优PMI即为需要反馈的水平方向first PMI、垂直方向first PMI和second PMI。
从以上步骤可以看出，针对本优选实施例，本发明完成一层的三级简化搜索选择PMI仅需要40次搜索，使用一层选择PMI结果对二层搜索进行优化，完成二层PMI搜索仅需要16次搜索，相比较于常规遍历方法一二层各自需要2048次搜索，本发明方法复杂度仅为常规方法一层搜索的2％、二层搜索的1％左右，且能够保证搜索性能。针对现有技术，其每一层搜索复杂度最低也需要144次，且针对first PMI与second PMI搜索需使用不同准则，设计不同的硬件模块实现，而本发明方法在进一步减少搜索次数的同时对各层first PMI与second PMI搜索复用相同的容量计算模块，降低硬件实现复杂度。
在计算信道容量时，所述选择方法根据如下公式计算所述信道容量，其中，C为信道容量，W为预编码矩阵，Hk为第k个子载波上的信道系数矩阵，
为第k个子载波上的噪声方差矩阵，k为自然数，I为单位矩阵，上标H表示共轭转置：
一层容量计算公式如下所示：
二层容量计算公式如下所示：
优选实施例二
以二维天线配置N1＝2、N2＝4的码本过采样参数O1＝8、O2＝8的码本子集配置css_config＝1的16个发送天线端口及4个接收天线端口的LTE-A FD-MIMO系统为例介绍本发明所述方法的具体实施步骤，流程部分的处理步骤如下：
步骤1001：利用CSI-RS或CRS估计得到的第k个子载波上的信道系数矩阵Hk和噪声方差矩阵
其中
hij为第j个发射天线端口到第i个接收天线的信道系数，
为第i个接收天线上的噪声功率。
步骤1002：固定RI＝1，从second PMI的取值集合中随机选择一个，然后进行第一级粗搜索一层first PMI，按照最大化容量准则选出最优的粗搜first PMI中间结果，具体包括如下步骤：
步骤10021：固定RI＝1并读取相关N1、N2、O1、O2、css_config等参数，由于当前css_config＝1，所以按照步骤10022执行；
步骤10022：如图9所示，从一层的second PMI i2，1的所有可能取值集合
中随机选择一个记为i′2，1，从一层的first PMI1i11的所有可能初始值集合
中随机选择一个记为i′11，1，从一层的first PMI2 i12的所有可能初始值集合
中随机选择一个记为i′12，1；
步骤10023：依次输出PMI索引{i″11，1，i″12，1，i″2，1}，共计输出N1*N2＝2*4＝8次PMI索引，first PMI1与first PMI2对应的搜索间隔分别为O1与O2，输出的规则是先将firstPMI2按照O2间隔累加输出，输出N2次后first PMI2恢复初始值，再将first PMI1按照O1间隔累加输出，依次类推，每N2次first PMI2输出后first PMI1累加一次，直到完成8次输出。具体来说，首先输出初始索引{i″11，1＝i′11，1，i″″12，1＝i′12，1，i″2，1＝i′2，1}，接下来输出
{i″11，1＝i′11，1，i″12，1＝i′12，1+O2，i″2，1＝i′2，1}……{i″11，1＝i′11，1，i″12，1
＝i′12，1+O2*(N2-1)，i″2，1＝i′2，1}
再输出
{i″11，1＝i′11，1+O1，i″12，1＝i′12，1，i″2，1＝i′2，1}，{i″11，1＝i′11，1+O1，i″12，1＝i′12，1+O2，i″2，1＝i′2，1}……{i″11，1＝i′11，1+O1，i″12，1＝i′12，1+O2*(N2-1)，i″2，1＝i′2，1}。
根据输出的PMI索引产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
步骤1003：针对步骤1002选择出的第一级粗搜最优first PMI，进行第二级精搜索一层first PMI，按照最大化容量准则选出最终的first PMI，具体包括如下步骤：
步骤10031：如图10所示，根据步骤1002中选择出的
产生一层第二级精搜索的PMI索引初始值{i″′11，1，i″′12，1，i″′2，1}，由于当前css_config＝1，
设置初始值
步骤10032：根据初始值{i″′11，1，i″′12，1，i″′2，1}依次输出PMI索引{i″″11，1，i″″12，1，i″″2，1}，共计输出
次PMI索引，first PMI1与first PMI2对应的搜索间隔分别为2，输出规则是先将first PMI2按照2间隔累加输出，输出N2次后firstPMI2恢复初始值，再将first PMI1按照2间隔累加输出，依次类推，每N2次first PMI2输出后first PMI1累加一次，直到完成16次输出。具体来说，首先输出初始索引{i″″11，1＝i″′11，1，i″″12，1＝i″′12，1，i″″2，1＝i″′2，1}，接下来依次输出
{i″″11，1＝i″′11，1，i″″12，1＝i″′12，1+2，i″″2，1＝i″′2，1}……{i″″11，1＝i″′11，1，i″″12，1
＝i″′12，1+(O2-2)，i″″2，1＝i″′2，1}
再输出
{i″″11，1＝i″′11，1+2，i″″12，1＝i″′12，1，i″″2，1＝i″′2，1}，{i″″11，1＝i″′11，1+2，i″″12，1＝i″′12，1+2，i″″2，1＝i″′2，1}……{i″″11，1＝i″′11，1+2，i″″12，1＝i″′12，1+(O2-2)，i″″2，1＝i″′2，1}，直到{i″″11，1＝i″′11，1+(O1-2)，i″″12，1＝i″′12，1+(O2-2)，i″″2，1＝i″′2，1}。
根据输出的PMI索引产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
其中
就是一层最优first PMI；
步骤1004：根据步骤1003中选择出的
产生一层第三级second PMI搜索的PMI索引初始值
遍历i2，1的所有可能取值集合
及first PMI1可能取值集合
和firstPMI2可能取值集合
依次输出PMI索引{i″″′11，1，i″″′12，1，i″″′2，1}产生预编码矩阵W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
即为一层最优PMI并存储该PMI对应的容量值。需要依次输出共计16次PMI索引，second PMI搜索间隔为1。具体来说首先输出初始索引
接下来隔1依次输出
再依次输出
直到
步骤1005：如图12所示，由于当前css_config＝1，所以根据步骤1004中选择出的
产生二层优化搜索的PMI索引初始值
遍历i2，2的所有可能取值集合
及i11，2可能取值集合
依次输出PMI索引{i′11，2，i′12，2，i′2，2}产生预编码W，根据Hk、
W计算每个子载波上采用相应的预编码矩阵时的容量，并在全带宽进行累加，比较得出各PMI索引计算出的容量的最大值，并将对应的PMI索引记录为
即为二层最优PMI并存储该PMI对应的容量值。直接选择
再依次输出共计12次索引，second PMI搜索间隔为1。具体来说，首先输出初始索引
接下来依次输出
再输出
最后依次输出
步骤1006：三层或三层以上的最优索引计算方法与一层的最优索引计算方法相同；比较各层最优索引对应的信道容量，其中最大容量对应的层数n即为信道矩阵的秩RI，该RI下的最优PMI即为需要反馈的first PMI1、first PMI2和second PMI。
以上步骤可以看出，针对本优选实施例，本发明完成一层的三级简化搜索选择PMI仅需要40次搜索，使用一层选择PMI结果对二层搜索进行优化，完成二层PMI搜索仅需要12次搜索，相比较于常规遍历方法一二层各自需要2048次搜索，本发明方法复杂度仅为常规方法一层搜索的2％、二层搜索的0.6％左右，且能够保证搜索性能。针对现有技术，其每一层搜索复杂度最低也需要516次，且针对first PMI与second PMI搜索需使用不同准则，设计不同的硬件模块实现，而本发明方法在进一步减少搜索次数的同时对各层first PMI与second PMI搜索复用相同的容量计算模块，降低硬件实现复杂度。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/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。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种两级码本的选择方法，其特征在于，包括：
预先设置搜索步长step，获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2；
在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，记录当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K；
逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
2.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述预先设置搜索步长step，具体包括：
获取码本配置的值，当码本配置为1时，设置搜索步长step为2；当码本配置不为1时，设置搜索步长step为1。
3.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
在所述当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择所述当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
4.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略分别对当前层的二级码本索引进行分组；
在所述当前层中的每组二级码本索引中随机选择一个二级码本索引，分别计算每组选择的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引并计算其所在组的二级码本索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
5.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
按照预先设置的分组策略将当前层的二级码本索引分别分成若干组，并在每组选择一个码本索引作为该组的代表索引；
在所述当前层中分别计算该层的二级码本索引中的各个代表索引与该层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值对应的二级码本索引中的代表索引并计算所选择的代表索引所在组的二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
6.根据权利要求3至5任一所述的选择方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
比较各层选出的最优的一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、一级码本索引、二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、一级码本索引和二级码本索引。
7.根据权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述方法还包括：
选择出第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
之后，将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为所述第一层最优的垂直方向一级码本索引
获取码本配置的值，当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
当码本配置不为1时，将第二层的最优的水平方向二级码本索引值
取值为所述第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有两级码本的选择程序，所述两级码本的选择程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的两级码本的选择方法的步骤。
9.一种两级码本的选择装置，其特征在于，包括配置模块、一级粗搜索模块和一级精搜索模块，其中：
配置模块，用于预先设置搜索步长step；获取每个极化方向上的天线水平端口数N1与天线垂直端口数N2，并获取水平方向过采样因子O1与垂直方向过采样因子O2，将step、N1、N2、O1与O2的值输出至一级粗搜索模块，将O1与O2的值输出至一级精搜索模块；
一级粗搜索模块，用于接收配置模块输出的step、N1、N2、O1与O2的值，在当前层中随机选择一个二级码本索引，在[0，step*O1/2)中随机选择一个水平方向一级码本索引i′11，1，在[0，step*O2/2)中随机选择一个垂直方向一级码本索引i′12，1，并分别计算N1个水平方向一级码本索引(i′11，1+step*O1/2*(j-1))、N2个垂直方向一级码本索引(i′12，1+step*O2/2*(k-1))与所述二级码本索引组成的N1*N2个预编码矩阵对应的信道容量，其中水平循环次数j从1至N1依次取值，垂直循环次数k从1至N2依次取值，将当前层中的最大信道容量值所对应的水平循环次数J和垂直循环次数K输出至一级精搜索模块；
一级精搜索模块，用于接收配置模块输出的O1与O2的值与一级粗搜索模块输出的J和K的值，逐个计算[O1/2*(J-1)，O1/2*J)中的O1/2个水平方向一级码本索引、[O2/2*(K-1)，O2/2*K)中的O2/2个垂直方向一级码本索引与随机选择的二级码本索引组成的O1/2*O2/2个预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引作为该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引。
10.根据权利要求9所述的选择装置，其特征在于，还包括二级遍历模块，其中：
所述一级精搜索模块，还用于将各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至二级遍历模块；
二级遍历模块，用于接收所述一级精搜索模块输出的各层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引，在当前层中逐个计算该层的每个二级码本索引与该层最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择当前层中的最大信道容量值所对应的二级码本索引作为该层最优的二级码本索引。
11.根据权利要求10所述的选择装置，其特征在于，还包括比较模块，其中：
所述一级精搜索模块，还用于将各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引输出至比较模块；
所述二级遍历模块，还用于将各层所述最优的二级码本索引输出至比较模块；
比较模块，用于接收一级精搜索模块输出的各层所述最优的水平方向一级码本索引与垂直方向一级码本索引以及二级遍历模块输出的各层所述最优的二级码本索引，比较各层最优的水平方向一级码本索引、最优的垂直方向一级码本索引与最优的二级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，选择最大信道容量值所对应的层数、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引作为反馈给基站的信道矩阵的秩、水平方向一级码本索引、垂直方向一级码本索引与二级码本索引。
12.根据权利要求9所述的选择装置，其特征在于，还包括获取模块和计算模块，其中：
获取模块，用于选择出第一层最优的水平方向一级码本索引
与第一层最优的垂直方向一级码本索引
之后，获取码本配置的值，将
以及码本配置的值输出至计算模块；
计算模块，用于接收获取模块输出的
以及码本配置的值，将第二层最优的垂直方向一级码本索引值
取值为第一层最优的垂直方向一级码本索引
当码本配置为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引的可能取值集合设置为
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层最优的水平方向一级码本索引可能取值集合、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的水平方向一级码本索引值与二级码本索引值作为第二层最优的水平方向一级码本索引与第二层最优的二级码本索引值；
当码本配置不为1时，将第二层最优的水平方向一级码本索引值
取值为第一层最优的水平方向一级码本索引
逐个计算第二层的每个二级码本索引与第二层的最优的水平方向一级码本索引、第二层的最优的垂直方向一级码本索引组成的预编码矩阵对应的信道容量，将最大信道容量值所对应的二级码本索引值作为第二层最优的二级码本索引值。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102412939A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 普天信息技术研究院有限公司 | 一种采用双码本进行信道信息反馈的方法和系统 |
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| WO2016206052A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Intel IP Corporation | User equipment and codebook search method for 4tx dual codebook (ran1) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102412939A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 普天信息技术研究院有限公司 | 一种采用双码本进行信道信息反馈的方法和系统 |
| CN105432024A (zh) * | 2013-03-08 | 2016-03-23 | 三星电子株式会社 | 用于先进无线通信系统的预编码矩阵码本设计 |
| CN103746730A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-23 | 上海交通大学 | Lte-a系统中的两级码本选择方法 |
| WO2016206052A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Intel IP Corporation | User equipment and codebook search method for 4tx dual codebook (ran1) |
| CN106685582A (zh) * | 2015-11-06 | 2017-05-17 | 中兴通讯股份有限公司 | Csi的反馈、码本配置信令的配置方法及装置 |
| CN106100712A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-09 | 西安电子科技大学 | 大规模mimo系统中基于双码本的预编码方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Two-Stage 3D Codebook Design and Beam Training for Millimeter-Wave Massive MIMO Systems";Wei Wu; Danpu Liu; Zhaoqiang Li; Xiaolin Hou; Min Liu;《2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring)》;20170607;全文 * |
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