TWI456929B - 用於產生均勻圓陣列的碼本及從該碼本中獲取碼字的方法及裝置 - Google Patents

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  1. 一種產生碼本集合之方法，該碼本集合適用於多輸入多輸出通信系統中基地台配置有Nt 根發射天線且該Nt 根發射天線為均勻圓陣列天線配置方式，該碼本集合包括分別對應於各個秩之Nt 個碼本，其中，該方法包括以下步驟：a.基於頻道矩陣之主特徵向量及Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣，判定該碼本集合中之Nt 個碼本，其中，該哈達瑪矩陣之第一行為全1或全-1，該頻道矩陣之主特徵向量為： 其中，以α、β表示該基地台發射之電磁波之出射角，α[0,2π)表示方位角，β[0,π)表示仰角，R 表示該均勻圓陣列之半徑，λ表示該基地台發射之電磁波的波長。
  2. 如請求項1之方法，其中藉由下式判定該步驟a中之該Nt 個碼本中之秩為r的碼本Cr ： 其中,1rNt ，Xm ,n 為Nt ×Nt 矩陣，Xm ,n (：,1：r )表示由矩陣Xm ,n 之第1行至第r行向量組成之矩陣，可藉由下式建構Xm ,n ：Xm ,n (：,k )=diag(D (：,k ))*vm ,n ,k =1,2,…,Nt 其中D 為Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣且其第一行為全1或全-1，Xm ,n (：,k )表示矩陣Xm ,n 之第k行向量，D (：,k )表示矩陣D 之第k行向量，diag(D (：,k ))表示以矩陣D 之第k行向量為主對角線元素之對角矩陣； 藉由用N個值均勻量化該頻道矩陣之主特徵向量v 中之α，用M個值均勻量化獲得β。
  3. 一種在多輸入多輸出通信系統之基地台中用於判定碼字的方法，該基地台配置有Nt 根均勻圓陣列天線，該方法包括以下步驟：i.接收來自用戶終端機之碼字索引資訊；ii.根據該碼字索引資訊，自碼本集合中判定與該碼字索引資訊對應之目標碼字；其中，該碼本集合中包括分別對應於各個秩之Nt 個碼本，該Nt 個碼本基於頻道矩陣之主特徵向量及Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣判定，且該哈達瑪矩陣之第一行為全1或全-1，該頻道矩陣之主特徵向量為： 其中，以α、β表示該基地台發射之電磁波之出射角，α[0,2π)表示方位角，β[0,π)表示仰角，R 表示該均勻圓陣列之半徑，λ表示該基地台發射之電磁波的波長。
  4. 如請求項3之方法，其中藉由下式判定該Nt 個碼本中之秩 為r之碼本Cr ： 其中,1rNt ，Xm ,n 為Nt ×Nt 矩陣，Xm ,n (：,1：r )表示由矩陣Xm ,n 之第1行至第r行向量組成之矩陣，可藉由下式建構Xm ,n ：Xm ,n (：,k )=diag(D (：,k ))*vm ,n ,k =1,2,…,Nt 其中D 為Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣且其第一行為全1或全-1，Xm ,n (：,k )表示矩陣Xm ,n 之第k行向量，D (：,k )表示矩陣D 之第k行向量，diag(D (：,k ))表示以矩陣D 之第k行向量為主對角線元素之對角矩陣； 藉由用N個值均勻量化該頻道矩陣之主特徵向量v 中之α，用M個值均勻量化獲得β。
  5. 如請求項3之方法，其中該碼字索引資訊包括秩指示資訊及碼字指示資訊，該步驟ii包括以下步驟：根據該秩指示資訊，自該碼本集合中判定與該秩指示資訊對應之目標碼本；根據該碼字指示資訊，自該目標碼本中判定與該碼字指示資訊對應之目標碼字。
  6. 一種在多輸入多輸出通信系統之用戶終端機中用於向基 地台提供碼字索引資訊之方法，該基地台配置有Nt 根均勻圓陣列天線，該方法包括以下步驟：I.根據所估計之頻道矩陣並基於預定準則，自碼本集合中判定一碼字；II.將該碼字之碼字索引資訊發送至該基地台；其中，該碼本集合中包括分別對應於各個秩之Nt 個碼本，基於頻道矩陣之主特徵向量及Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣判定該Nt 個碼本，且該哈達瑪矩陣之第一行為全1或全-1，該頻道矩陣之主特徵向量為： 其中，以α、β表示該基地台發射之電磁波之出射角，α[0,2π)表示方位角，β[0,π)表示仰角，R 表示該均勻圓陣列之半徑，λ表示該基地台發射之電磁波的波長。
  7. 如請求項6之方法，其中藉由下式判定該Nt 個碼本中之秩為r之碼本Cr ： 其中,1rNt ，Xm ,n 為Nt ×Nt 矩陣，Xm ,n (：,1：r )表示由矩陣Xm ,n 之第1行至第r行向量組成之矩陣，可藉由下式建構Xm ,n ：Xm ,n (：,k )=diag(D (：,k ))*vm ,n ,k =1,2,…,Nt 其中D 為Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣且其第一行為全1或全-1，Xm ,n (：,k )表示矩陣Xm ,n 之第k行向量，D (：,k )表示矩陣D 之第k行向量，diag(D (：,k ))表示以矩陣D 之第k行向量為主對角線元素之對角矩陣； 藉由用N個值均勻量化該頻道矩陣之主特徵向量v 中之α，用M個值均勻量化獲得β。
  8. 如請求項6之方法，其中該碼字索引資訊包括秩指示資訊及碼字指示資訊。
  9. 如請求項6之方法，該預定準則包括容量最大化準則。
  10. 一種在多輸入多輸出通信系統之基地台中用於判定碼字的裝置，該基地台配置有Nt 根均勻圓陣列天線，該裝置包括：第一接收裝置，其用於接收來自用戶終端機之碼字索引資訊；第一判定裝置，其用於根據該碼字索引資訊，自碼本集合中判定與該碼字索引資訊對應之目標碼字；其中，該碼本集合中包括分別對應於各個秩之Nt 個碼本，基於頻道矩陣之主特徵向量及Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣判定該Nt 個碼本，且該哈達瑪矩陣之第一行為全1或全-1，該頻道矩陣之主特徵向量為： 其中，以α、β表示該基地台發射之電磁波之出射角，α[0,2π)表示方位角，β[0,π)表示仰角，R 表示該均勻圓陣列之半徑，λ表示該基地台發射之電磁波的波長。
  11. 如請求項10之裝置，其中藉由下式判定該Nt 個碼本中之秩為r之碼本Cr ： 其中,1rNt ，Xm ,n 為Nt ×Nt 矩陣，Xm ,n (：,1：r )表示由矩陣Xm ,n 之第1行至第r行向量組成之矩陣，可藉由下式建構Xm ,n ：Xm ,n (：,k )=diag(D (：,k ))*vm ,n ,k =1,2,…,Nt 其中D 為Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣且其第一行為全1或全-1，Xm ,n (：,k )表示矩陣Xm ,n 之第k行向量，D (：,k )表示矩陣D 之第k行向量，diag(D (：,k ))表示以矩陣D 之第k行向量為主對角線元素之對角矩陣； 藉由用N個值均勻量化該頻道矩陣之主特徵向量v 中之α，用M個值均勻量化獲得β。
  12. 如請求項10之裝置，其中該碼字索引資訊包括秩指示資訊及碼字指示資訊，該第一判定裝置用於：根據該秩指示資訊，自該碼本集合中判定與該秩指示資訊對應之目 標碼本；以及根據該碼字指示資訊，自該目標碼本中判定與該碼字指示資訊對應之目標碼字。
  13. 一種在多輸入多輸出通信系統之用戶終端機中用於向基地台提供碼字索引資訊的裝置，該基地台配置有Nt 根均勻圓陣列天線，該裝置包括：第二判定裝置，其用於根據所估計之頻道矩陣並基於預定準則，自碼本集合中判定一碼字；第一發送裝置，其用於將該碼字之碼字索引資訊發送至該基地台；其中，該碼本集合中包括分別對應於各個秩之Nt 個碼本，基於頻道矩陣之主特徵向量及Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣判定該Nt 個碼本，且該哈達瑪矩陣之第一行為全1或全-1，該頻道矩陣之主特徵向量為： 其中，以α、β表示該基地台發射之電磁波之出射角，α[0,2π)表示方位角，β[0,π)表示仰角，R 表示該均勻圓陣列之半徑，λ表示該基地台發射之電磁波的波長。
  14. 如請求項13之裝置，其中藉由下式判定該Nt 個碼本中之秩為r的碼本Cr ； 其中,1rNt ，Xm ,n 為Nt ×Nt 矩陣，Xm ,n (：,1：r )表示由矩陣Xm ,n 之第1行至第r行向量組成之矩陣，可藉由下式建構Xm ,n ：Xm ,n (：,k )=diag(D (：,k ))*vm ,n ,k =1,2,…,Nt 其中D 為Nt ×Nt 之哈達瑪矩陣且其第一行為全1或全-1，Xm ,n (：,k )表示矩陣Xm ,n 之第k行向量，D (：,k )表示矩陣D 之第k行向量，diag(D (：,k ))表示以矩陣D 之第k行向量為主對角線元素之對角矩陣； 藉由用N個值均勻量化該頻道矩陣之主特徵向量v 中之α，用M個值均勻量化獲得β。
  15. 如請求項13之裝置，其中該碼字索引資訊包括秩指示資訊及碼字指示資訊。
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