WO2011015156A1 - 预编码处理方法、码本集合及基站 - Google Patents

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WO2011015156A1
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codebook
codebook set
codeword
power
antenna
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周永行
吴强
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华为技术有限公司
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a precoding processing method, a codebook set, and a base station.
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • LTE-A can support up to 4 antennas to transmit data at the same time, which makes it possible to precode the uplink data with codebook.
  • Embodiments of the present invention provide a precoding processing method, a codebook set, and a base station to solve the problem of loss of transmission performance of a transmitting antenna and failure to transmit at full power when the transmission power is limited.
  • An embodiment of the present invention provides a precoding processing method, including:
  • the rate unbalanced codebook set and the inter-layer power equalization second codebook set select a codeword, so that the UE performs precoding processing on the data to be transmitted according to the selected codeword.
  • an embodiment of the present invention provides a base station, including:
  • An obtaining module configured to acquire an uplink total power of the user equipment
  • a processing module configured to: when the total power of the uplink obtained by the acquiring module is less than or equal to
  • the base station may select a codeword pair from the corresponding codebook set according to the relationship between the total uplink power reported by the UE and the maximum rated total power of the base station antenna.
  • the transmitted data is subjected to precoding processing so that the UE performs precoding processing on the data to be transmitted according to the selected codeword.
  • the codebook structure adopts a first codebook set in which the inter-layer power is unbalanced and a second codebook set in which the inter-layer structure is balanced. Therefore, when the codeword is selected from the second codebook set, In the precoding process, the performance loss of the antenna under high signal to noise ratio can be reduced. When the codeword is selected from the first codebook set for precoding, the power loss of the antenna can be reduced when the transmission power of the antenna is limited.
  • the present invention further provides another precoding processing method, including: allocating a subcarrier resource for a user equipment, in view of the problem that the existing technology does not maintain the Cubic Metric (hereinafter referred to as CM) feature.
  • CM Cubic Metric
  • the codebook holding the cubic measure characteristic is selected to perform precoding processing on the data to be sent; otherwise, the codebook with the friendly cubic measure characteristic is selected to prefetch the data to be sent. Encoding processing.
  • an embodiment of the present invention further provides a base station, including:
  • An allocating module configured to allocate a subcarrier resource to the user equipment
  • a second processing module configured to: when the subcarrier resource is a continuously allocated resource, select a codebook that maintains a cubic measure characteristic to perform precoding processing on the data to be sent; otherwise, select a codebook with a friendly cubic measure characteristic Precoding the data that needs to be sent.
  • the base station may perform precoding processing on the pre-transmitted data by selecting a codeword in different codebooks according to different subcarrier resource types allocated for the UE, thereby When the carrier resources are continuously allocated, the CM characteristics are ensured by selecting a codeword in the codebook that maintains the cubic measure characteristic.
  • the embodiment of the present invention provides a codebook set, and the codebook set includes:
  • At least one codeword Since the codebook set uses fewer codewords, the average code spacing is improved, and the quadrature phase shift keying character set is not used in the codebook, so the complexity is reduced.
  • the embodiment of the present invention further provides another codebook set, where the codebook set includes:
  • At least one codeword At least one codeword.
  • the codebook set further reduces the power by introducing a power imbalance between the layers, and all the elements are non-zero, thereby lowering the CM value and improving the CM characteristics.
  • FIG. 1 is a flow chart of an embodiment of a precoding processing method of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart of another embodiment of a precoding processing method of the present invention.
  • 3 is a comparison diagram of simulation results of a codebook set of the present invention and a codebook set of the formula (1);
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of an embodiment of a base station according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of another embodiment of a base station according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a base station according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a base station according to the present invention. detailed description
  • the precoding processing method in this embodiment may include:
  • Step 101 Acquire uplink total power of the user equipment.
  • the base station such as the eNodeB
  • the eNodeB can obtain the total uplink power of the user equipment (User Equipment, hereinafter referred to as the UE), and the total uplink power can be the total power after the uplink power control.
  • the eNodeB can determine, according to the total uplink power of the UE, how much power the antenna needs to transmit data to the UE, that is, which codebook structure is used to pre-code the pre-transmitted data.
  • Step 102 When the total uplink power is greater than the total rated transmit power of the antenna, at the layer
  • the first codebook structure is as shown in equation (1).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • the transmission power of the four transmit antennas corresponding to the first column is larger than that of the other two layers, and the transmission power of each layer is unbalanced, in the case of a high signal to noise ratio.
  • the codebook structure has a loss of transmission performance of the transmitting antenna.
  • the QPSK character set occupies half of the character set in the codebook set in the equation (1), the computational complexity in the precoding process is also higher. Big.
  • the second codebook structure is as shown in equation (2).
  • the transmission power of the first transmitting antenna and the third transmitting antenna is only half of the transmitting power of the second transmitting antenna and the fourth transmitting antenna, when the transmitting antenna
  • the power amplifiers of the four transmit antennas cannot be fully used for full power transmission, that is, the power amplifiers of the respective antennas are unbalanced.
  • the third codebook structure is shown in equation (3).
  • ⁇ is a normalized matrix.
  • the codebook structure adopted in this embodiment can be divided into two parts, a total of K codewords.
  • the M codewords belong to the first codebook set with unbalanced power between layers, and the other K-M codewords belong to the second codebook of inter-layer power balance.
  • the first codebook set may include:
  • the transmit power of the first layer is twice the transmit power of the second layer and the layer, that is, the power between the layers of the first codebook set is unbalanced.
  • the second codebook set may include:
  • the total uplink power is greater than 3, and for the second codebook set, the transmit power of each layer is greater than 1 due to the inter-layer power balance.
  • the eNodeB learns that the total uplink power of the UE is 4.
  • the transmit power of each layer of the second codebook set is two - 1.33, thus exceeding the transmit antenna of each layer.
  • the data can be transmitted at full power in all three layers, that is, the first layer has a transmit power of 2, and the second layer and the third layer are transmitted.
  • the power is 1.
  • the eNodeB may select the codebook in the first codebook set, or may be in the second Select the codebook in the codebook set.
  • the eNodeB can select the codeword in the first codebook set.
  • the eNodeB learns that the total uplink power is less than or equal to the total rated transmit power of the antenna, the eNodeB can be in the first codebook set.
  • the codeword is selected from the codebook set consisting of the second codebook set.
  • any method in the prior art may be used. Method, no longer repeat.
  • the first codebook set and the second codebook set share a total of 16 codewords, wherein the first codebook set has 8 codewords. Therefore, the codebook set including the first codebook set and the second codebook set in this embodiment may be:
  • the method further includes: selecting the first codebook set and the second codebook set from the codebook set, The minimum chordal distance of the codewords of the first codebook set and the second codebook set is the most Large, and the antenna performance corresponding to the codeword in the first codebook set is different from the antenna performance corresponding to the codeword in the second codebook set, so that the total uplink power is greater than the total antenna rating hair
  • a codeword is selected from a codebook set consisting of the first codebook set and the second codebook set. There may be no order between this step and step 101 above.
  • the first codebook set is selected from the codebook set by using two principles.
  • the second codebook collection Assuming that the selected first codebook set and the second codebook set share a total of K codewords, one principle for selecting the K codewords is: maximizing the minimum chordal distance of the selected K codewords .
  • the chordal distance of any two codewords u, ., u . is defined as:
  • the above formula can be used to calculate the chordal distance of any two codewords, and the codewords are selected according to the calculated chordal distance, thereby constructing the first codebook set and the second codebook set respectively.
  • One principle for selecting the K codewords is: If the influence of the power allocation matrix is not considered, the corresponding codewords in the first codebook set and the second codebook set are the same. This identity is avoided in the selection of codewords in the overall codebook.
  • the antenna performance corresponding to the codewords in the set is different from the antenna performance corresponding to the codewords in the second codebook set.
  • the base station may select a codeword from the corresponding codebook set to perform pre-sent data according to the relationship between the total uplink power reported by the UE and the maximum rated total power of the base station antenna.
  • Precoding processing In the method of the embodiment, the codebook structure adopts a first codebook set in which the inter-layer power is unbalanced and a second codebook set in which the inter-layer structure is balanced. Therefore, when the codeword is selected from the second codebook set, In the precoding process, the performance loss of the antenna under high signal to noise ratio can be reduced.
  • the codeword is selected from the first codebook set for precoding, the power loss of the antenna can be reduced when the transmission power of the antenna is limited.
  • FIG. 2 is a flowchart of another embodiment of a precoding processing method according to the present invention, as shown in FIG. 2,
  • the method of this embodiment may include:
  • Step 201 Allocate a subcarrier resource for the user equipment.
  • the eNodeB can allocate subcarrier resources for the UE, and the subcarrier resources are used for transmitting data by the UE and the eNodeB.
  • the eNodeB can allocate consecutive subcarrier resources to the UE, and can also allocate discontinuous subcarrier resources to the UE.
  • Step 202 When the subcarrier resource is a continuously allocated resource, select a codebook that maintains a cubic measure characteristic to perform precoding processing on the data to be sent; otherwise, select a codebook with a friendly cubic measure characteristic to send the required code.
  • the data is precoded.
  • the eNodeB can perform precoding processing on the data to be sent according to whether the subcarrier resources allocated to the UE are continuously allocated resources or non-continuously allocated resources, and different codebook sets can be selected accordingly. If the eNodeB learns that the subcarrier resources allocated to the UE are consecutively allocated resources, the subcarriers do not need to be superimposed when transmitting data. Therefore, when the data is transmitted by using the resource allocation method, the eNodeB may choose to maintain the CM (Cubic Metric Preserving, The following is abbreviated as: CMP) codebook; if the eNodeB learns that the subcarrier resources allocated to the UE are non-contiguously allocated resources, the subcarriers need to be superimposed when transmitting data.
  • CMP Cubic Metric Preserving
  • the eNodeB can select a friendly CM (Cubic Metric Friendly, hereinafter referred to as CMF) feature codebook.
  • CMF Cubic Metric Friendly
  • a codebook having CMF characteristics refers to a codebook that does not completely maintain CMP characteristics. For any one of the codebook sets with CMP characteristics, only one of each row is a non-zero element. For any codeword in a codebook with CMF characteristics, some rows have more than one non-zero element, but not all of the rows are non-zero. For example, only two elements in a row are non-zero, and the others are still zero.
  • the CM of the codebook having the CMF characteristic is increased, but the CM is not increased much. Therefore, the CM of the codebook having CMF characteristics is better than the codebook designed without considering the CM characteristics at all.
  • the CMP codebook may include:
  • the CMF codebook can include:
  • the base station may perform precoding processing on the pre-transmitted data by selecting a codeword in different codebooks by using different subcarrier resource types allocated for the UE, so that the subcarrier resources are continuously processed.
  • the CM characteristics are guaranteed by selecting a codeword in the CMP codebook.
  • An embodiment of the present invention provides a codebook set, where the codebook set may include:
  • the codebook set in this embodiment is a BPSK CMP codebook.
  • all codewords are BPSK characters, and the number is at most 12. Therefore, the codebook in this embodiment is relative to In the codebook shown by the formula (1), the complexity in performing precoding processing using the codebook is lowered.
  • codebook set of this embodiment may further include:
  • the codebook of this embodiment may include at least one codeword in the codebook structure as shown below:
  • the codebook provided has an average code spacing improvement compared with the codebook shown in the formula (1), and only four codewords in the codebook are QPSK character sets, and the remaining 12 are The BPSK character set, therefore, the codebook in this embodiment has a reduced complexity in the precoding process using the codebook with respect to the codebook shown in the equation (1).
  • 3 is a comparison diagram of simulation results of the codebook set of the present invention and the codebook set shown by the formula (1), as shown in FIG. 3, through the link simulation, the codebook of the embodiment (ie, the curve 1 in FIG. 3)
  • the illustrated codebook has the same signal-to-noise ratio as the codebook shown in equation (1) (ie, the codebook shown by curve 2 in FIG. 3) and the codebook shown in curve 3 in FIG. under,
  • the throughput has a certain gain, so that more data can be transmitted.
  • the embodiment of the present invention further provides another codebook set, where the codebook set may include:
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of an embodiment of a base station according to the present invention.
  • the base station in this embodiment includes: an obtaining module 11 and a first processing module 12.
  • the obtaining module 11 is configured to obtain the total uplink power of the user equipment;
  • the first processing module 12 is configured to: when the total uplink power is greater than
  • the codeword is selected in the first codebook set in which the inter-layer power is unbalanced; otherwise, the code is selected in the second codebook set of the first codebook set and the inter-layer power balance Word, to precode the data to be transmitted according to the selected codeword.
  • the base station of this embodiment has the same principle as the embodiment of the precoding processing method shown in FIG. 1, and details are not described herein.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of another embodiment of a base station according to the present invention.
  • the embodiment further includes: a selection module 13 for using a code according to the embodiment shown in FIG. Selecting the first codebook set and the second codebook set in the set, so that a minimum chord distance of the codewords of the first codebook set and the second codebook set is the largest, and the first codebook set is in the first codebook set
  • the antenna performance corresponding to the codeword is different from the antenna performance corresponding to the codeword in the second codebook set, so that when the total uplink power is greater than 4 times the total rated transmit power of the antenna, the first processing module
  • the process of the selection module 13 selecting the first codebook set and the second codebook set from the codebook set may be before the obtaining module 11 acquires the uplink total power of the user equipment.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of still another embodiment of a base station according to the present invention. As shown in FIG. 6, the difference between this embodiment and the embodiment of the base station shown in FIG. 5 is that the base station shown in FIG. 6 has a selection module 13 from the codebook. The process of selecting the first codebook set and the second codebook set in the set may be after the obtaining module 11 acquires the uplink total power of the user equipment.
  • the base station in the foregoing embodiment may perform precoding processing on the pre-transmitted data by selecting a codeword from the corresponding codebook set according to the relationship between the total uplink power reported by the UE and the maximum rated total power of the base station antenna.
  • the codebook structure adopts a first codebook set in which the inter-layer power is unbalanced and a second codebook set in which the inter-layer structure is balanced. Therefore, when the codeword is selected from the second codebook set, In the precoding process, the performance loss of the antenna under high signal to noise ratio can be reduced.
  • the codeword is selected from the first codebook set for precoding, the power loss of the antenna can be reduced when the transmission power of the antenna is limited.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of another embodiment of a base station according to the present invention.
  • the base station in this embodiment includes: an allocation module 14 and a second processing module 15.
  • the allocation module 14 is configured to allocate a subcarrier resource for the user equipment.
  • the second processing module 15 is configured to: when the subcarrier resource is a continuously allocated resource, select a codebook that maintains a cubic measure characteristic to perform data to be sent. Precoding processing; otherwise, a codebook that selects a friendly cubic measure characteristic performs precoding processing on the data to be transmitted.
  • the base station in this embodiment may perform precoding processing on the pre-transmitted data by selecting a codeword in different codebooks by using different subcarrier resource types allocated to the UE, thereby implementing the subcarrier resource in the subcarrier.
  • the CM characteristic is ensured by selecting a codeword in the CMP codebook.
  • each unit included is only divided according to functional logic, but is not limited to the foregoing division, as long as the corresponding function can be implemented;
  • the specific names are also for convenience of distinguishing from each other and are not intended to limit the scope of the present invention.

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Description

预编码处理方法、 码本集合及基站
本申请要求于 2009 年 08 月 07 日提交中国专利局、 申请号为 200910091108. 5、 发明名称为 "预编码处理方法、 码本集合以及基站"和 本申请要求于 2009年 08月 14日、 申请号为 200910165292. 3、发明名称为 "预编码处理方法、 码本集合以及基站"提交中国专利局的中国专利申请 的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种预编码处理方法、 码本集合 以及基站。
背景技术
长期高级演进 (Long Term Evolution-Advanced, 以下简称： LTE-A) 是 LTE技术的后续演进。 在 LTE-A中， 上行数据沿用了 LTE中的单载波频 分多址 ( single carrier frequency division multiple access, 以下简 称： SC-FDMA) 作为上行数据的编码方式。 LTE-A最多可以支持 4根天线同 时发送数据， 从而使上行数据采用码本进行预编码成为可能。
发明人在实现本发明的过程中， 发现现有技术至少存在如下问题： 在 高信噪比的情况下， 采用现有码本结构对预发送的数据进行预编码处理时， 存在发射天线的发射性能的损失， 在发射天线的发射功率受限时， 不能完 全使用发射天线的功放进行满功率传输。
发明内容
本发明实施例提供一种预编码处理方法、码本集合以及基站，以解决发 射天线的发射性能损失以及发射功率受限时不能满功率发射的问题。
本发明实施例提供一种预编码处理方法， 包括：
获取用户设备的上行总功率；
当所述上行总功率小于或等于 倍的天线总额定发射功率时，在层间功
Figure imgf000003_0001
率不均衡第 ·码本集合与层间功率均衡的第二码本集合中选择码字， 以使 得所述 UE根据所选择的码字对所需发射的数据进行预编码处理。
相应地， 本发明实施例提供一种基站， 包括：
获取模块， 用于获取用户设备的上行总功率；
第 ·处理模块，用于当所述获取模块获取的所述上行总功率小于等于
4 倍的天线总额定发射功率时， 在层间功率不均衡第一码本集合与层间功率 均衡的第二码本集合中选择码字， 以使得所述 UE选择的码字对所需发射的 数据进行预编码处理。 本发明预编码处理方法以及相应的基站的实施例中， 基站可以根据 UE 上报的上行总功率与基站天线的最大额定总功率之间的大小关系， 从相应 的码本集合中选择码字对预发送的数据进行预编码处理， 以使得 UE根据所 选择的码字对所需发射的数据进行预编码处理。 由于本实施例的方法中， 码本结构采用了层间功率不均衡的第一码本集合和层间结构均衡的第二码 本集合， 因此， 当从第二码本集合中选择码字进行预编码处理时， 可以降 低高信噪比下的天线性能损失， 当从第一码本集合中选择码字进行预编码 时， 可以在天线的发射功率受限时， 降低天线的功放损失。
鉴于现有技术还存在无法保持立方测度 （Cubic Metric, 以下简称： CM) 特性的问题， 本发明实施例还提供另一种预编码处理方法， 包括： 为用户设备分配子载波资源；
当所述子载波资源是连续分配的资源， 选择保持立方测度特性的码本 对所需发送的数据进行预编码处理； 否则， 选择友好的立方测度特性的码 本对所需发送的数据进行预编码处理。
相应地， 本发明实施例还提供一种基站， 包括：
分配模块， 用于为用户设备分配子载波资源；
第二处理模块， 用于当所述子载波资源是连续分配的资源时， 选择保 持立方测度特性的码本对所需发送的数据进行预编码处理； 否则， 选择友 好的立方测度特性的码本对所需发送的数据进行预编码处理。
本发明预编码处理方法和相应的基站实施例中，基站根据为 UE分配的 子载波资源类型不同， 可以分别在不同的码本中选择码字对预发送的数据 进行预编码处理， 从而在子载波资源连续分配时， 通过在保持立方测度特 性码本中选择码字， 保证了 CM特性。
鉴于现有技术的码本结构的码距较小， 复杂度较大， 本发明实施例提 供 ·种码本集合， 所述码本集合包括：
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000005_0001
中至少一个码字。 该码本集合中由于使用了较少的码字， 因此平均码距有所提高， 而且 该码本中没有使用正交相移键控字符集， 因此复杂度有所降低。
鉴于现有技术的码本结构无法保持 CM特性， 本发明实施例还提供另一 种码本集合， 所述码本集合包括：
Figure imgf000005_0002
中至少一个码字。
该码本集合通过引入了层间的功率不平衡， 将所有元素都非零的列进 一步降低功率， 从而可以降低 CM值， 提高 CM特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需 要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的 前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明预编码处理方法一个实施例的流程图；
图 2为本发明预编码处理方法另一个实施例的流程图； 图 3为本发明码本集合与式 （1 ) 所示码本集合的仿真结果对比图; 图 4为本发明基站一个实施例的结构示意图；
图 5为本发明基站另一个实施例的结构示意图；
图 6为本发明基站再一个实施例的结构示意图；
图 7为本发明基站又一个实施例的结构示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的 范围。
图 1为本发明预编码处理方法一个实施例的流程图， 如图 1所示， 本 实施例的预编码处理方法可以包括：
步骤 101、 获取用户设备的上行总功率。
举例来说， 基站， 如 eNodeB可以获取用户设备 （User Equipment, 以 下简称： UE) 的上行总功率， 该上行总功率可以为经过上行功率控制后的 总功率。 eNodeB可以根据 UE的上行总功率确定天线需要以多大的发射功率 向 UE发送数据， 即选择以哪种码本结构对预发送的数据进行预编码处理。
步骤 102、 当所述上行总功率大于 倍的天线总额定发射功率时， 在层
4
间功率不均衡的第一码本集合中选择码字； 否则， 在所述第一码本集合与 层间功率均衡的第二码本集合中选择码字， 以使得所述 UE根据所选择的码 字对所需发射的数据进行预编码处理。
在现有技术中， 用于 4个发射天线的 3层传输 （rank=3 ) 的码本主要 包括三种：
第一种码本结构如式 （1 ) 所示，
( 1 )
Figure imgf000006_0001
其中， {+1, - 1, + j, - j}。 码本的 3列代表 3层传输， 4行代表 4个 发射天线。
由于 ^有 4种取值， 所以在码本集合中一共有 16个码字， 且式（1 )中
8个码字为正交相移键控 （Quadrature Phase Shift Keying, 以下简称： QPSK)字符集，即 x=+j或者 _j的码字；而其余 8个为双向移相键控（Binary Phase Shift Keying, 以下简称： BPSK) 字符集， 即 x=+l或者- 1的码字。
对于式（1 )所示的码本结构来说， 第 1列对应的 4个发射天线的传输 功率比其它两层传输功率大， 各层的传输功率不均衡， 在高信噪比的情况 下， 这种码本结构存在发射天线的发射性能的损失； 而且， 由于式 （1 ) 中 的码本集合中， QPSK字符集占用了一半字符集， 因此预编码处理时的计算 复杂度也较大。
第二种码本结构如式 （2 ) 所示，
Figure imgf000007_0001
1
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000007_0003
对于式（2 )所示的码本结构来说， 第 1个发射天线和第 3个发射天线 的发射功率只有第 2个发射天线和第 4个发射天线的发射功率的一半， 当 发射天线的发射功率受限时， 不能完全使用 4个发射天线的功放进行满功 率传输， 即各个天线的功放是不均衡的。
第三种码本结构如式 （3 ) 所示，
Figure imgf000007_0004
Figure imgf000008_0001
其中， Λ为归一化矩阵。
对于式 （3 ) 所示的码本结构来说， 由于各个天线之间存在载波叠加， 因此， 无法保持 SC-FDMA的 CM特性。
与采用现有码本结构对预发送数据进行预编码处理不同， 本实施例采 用的码本结构可以分为两部分， 共 K个码字。 其中 M个码字属于层间功率 不均衡的第 ·码本集合， 另外的 K-M个码字属于层间功率均衡的第二码本 崔朱 A o
在本发明预编码处理方法另一个实施例中， 所述第一码本集合可以包 括：
— 1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0—
1 0 1 0 1 1 0 0 1 X 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0
，― ，― ，― ，― ，―
2 X 0 0 2 0 0 1 2 0 1 0 2 1 0 0 2 0 1 0 2 X 0 0
0 0 1 X 0 0 0 0 1 X 0 0 X 0 0 0 0 1 中至少一个码字， 其中， Ε {+1, - 1, + j, - j} ;
由第一码本集合的结构可以看出， 第一层的发射功率为第二层、 层的发射功率的 2倍， 即第一码本集合的各层间的功率不均衡。
所述第二码本集合可以包括：
—1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0—
0 1 0 1 0 0 X 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0
H , H , H , H , H , H
X 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 X 0 0
0 0 1 X 0 0 0 0 1 X 0 0 X 0 0 0 0 1 中至少一个码字，
1
0 0
1
0 0
1
0 0 由第二码本集合的结构可以看出， 三层的发射功率相等， 即第二码本 集合的层间功率均衡。
在本实施例中， 假设天线的额定发射功率为 1， 4根天线的总额定发射 功率为 4， 则 eNodeB可以获知 UE的上行总功率是否大于 4 X ^ =3。 当 UE
4
的上行总功率大于 3， 则对于第二码本集合来说， 由于层间功率均衡， 所以 各层的发射功率均大于 1。 举例来说， eNodeB获知 UE的上行总功率为 4， 则第二码本集合的每层发射功率均为二 - 1.33， 因此超过了各层发射天线的
3
额定发射功率 1。而对于第一码本集合来说， 由于其层间功率不均衡，因此， 可以在三层均采用满功率发射数据， 即第一层的发射功率为 2，第二层和第 三层的发射功率均为 1。而当 eNodeB获知 UE的上行总功率小于等于 4 X =3
4 时， 则由于第一码本集合和第二码本集合中各天线的发射功率均可以小于 额定发射功率 1， 因此 eNodeB既可以在第一码本集合中选择码本， 也可以 在第二码本集合中选择码本。
因此，当 eNodeB在获知 UE的上行总功率大于 倍的天线总额定发射功
4
率时， 则 eNodeB可以在第一码本集合中选择码字， 当 eNodeB获知上行总 功率小于等于 倍的天线总额定发射功率时， 则 eNodeB可以在第一码本集
4
合和第二码本集合组成的码本集合中选择码字。
对于 eNodeB从第一码本集合和第二码本集合组成的码本集合中选择码 字以及利用选择出的码字对预发送的数据进行预编码处理的方法， 可以采 用现有技术中的任何方法， 不再赘述。
在本发明预编码处理方法再一个实施例中， 第一码本集合和第二码本 集合共有 16个码字， 其中第一码本集合有 8个码字。 因此， 本实施例中包 括第一码本集合和第二码本集合的码本集合可以为：
Figure imgf000009_0001
在本发明预编码处理方法再一个实施例在图 1所示的实施例的基础上， 还可以包括： 从码本集合中选择所述第一码本集合和第二码本集合， 使所 述第一码本集合和第二码本集合的码字的最小弦距（chordal distance)最 大， 且所述第一码本集合中的码字对应的天线性能与所述第二码本集合中 的码字对应的天线性能相异，以在所述上行总功率大于 倍的天线总额定发
4
射功率时， 从所述第一码本集合和第二码本集合组成的码本集合中选择码 字。 该步骤与上述步骤 101之间可以没有先后顺序。
具体来说， 用于 eNodeB进行预编码处理的码字可以有很多， 这些大量 码字组成了码本集合， 但是本实施例中， 采用两个原则从码本集合中选择 第一码本集合和第二码本集合。 假设选择出的第一码本集合和第二码本集 合共有 K个码字， 则选择该 K个码字的一个原则是： 使选出的 K个码字的 最小弦矩 （chordal distance)最大。 任意两个码字 u,.， u .的弦矩（chordal distance) 定义为：
i/ (u,.,u )： U, u .. ：1
Figure imgf000010_0001
因此可以应用上述公式计算任意两个码字的 chordal distance, 根据 计算出的 chordal distance选择码字， 从而分别构造出第一码本集合和第 二码本集合。
选择该 K个码字的一个原则是： 如果不考虑功率分配矩阵的影响， 第 一码本集合和第二码本集合中对应的码字是相同的。 在整体码本中码字的 选择过程中， 要避免这种相同性的出现。
1 0 0
1
例如， 如果选择了丄 码本集合中的一个码字， 则不允
0
0
作为第二码本集合中的码字， 反之亦然， 即第
Figure imgf000010_0002
本集合中的码字对应的天线性能与所述第二码本集合中的码字对应的天线 性能相异。
本发明预编码处理方法上述实施例中， 基站可以根据 UE上报的上行总 功率与基站天线的最大额定总功率之间的大小关系， 从相应的码本集合中 选择码字对预发送的数据进行预编码处理。 由于本实施例的方法中， 码本 结构采用了层间功率不均衡的第一码本集合和层间结构均衡的第二码本集 合， 因此， 当从第二码本集合中选择码字进行预编码处理时， 可以降低高 信噪比下的天线性能损失， 当从第一码本集合中选择码字进行预编码时， 可以在天线的发射功率受限时， 降低天线的功放损失。
图 2为本发明预编码处理方法另一个实施例的流程图， 如图 2所示， 本实施例的方法可以包括：
步骤 201、 为用户设备分配子载波资源；
举例来说， eNodeB可以为 UE分配的子载波资源， 该子载波资源用于 UE与 eNodeB传送数据。 eNodeB既可以为 UE分配连续的子载波资源， 也可 以为 UE分配不连续的子载波资源。
步骤 202、 当所述子载波资源是连续分配的资源， 选择保持立方测度特 性的码本对所需发送的数据进行预编码处理； 否则， 选择友好的立方测度 特性的码本对所需发送的数据进行预编码处理。
eNodeB可以根据为 UE分配的子载波资源是连续分配的资源还是非连续 分配的资源， 可以相应地选择不同的码本集合对所需发送的数据进行预编 码处理。 若 eNodeB获知为 UE分配的子载波资源是连续分配的资源时， 子 载波之间在传输数据时不需要叠加， 因此采用这种资源分配方式传输数据 时， eNodeB可以选择保持 CM (Cubic Metric Preserving, 以下简称： CMP) 特性的码本； 而若 eNodeB获知为 UE分配的子载波资源是非连续分配的资 源时， 子载波之间在传输数据时需要叠加， 因此采用这种资源分配方式传 输数据时， eNodeB可以选择友好的 CM (Cubic Metric Friendly, 以下简 称： CMF)特性的码本。 具有 CMF特性的码本指的是不完全保持 CMP特性的 码本。 对具有 CMP特性的码本集合中的任意一个码字来说， 每一行只有一 个是非零元素。 对具有 CMF特性的码本中的任意一个码字来说， 某些行不 只有一个非零元素， 但该行也不是全部的元素都非零。 比如， 一行只有两 个元素非零， 其他的还是零。 这样， 与具有 CMP特性的码本相比， 具有 CMF 特性的码本的 CM增加了一些， 但是， CM增加的不多。 因此， 与完全不考虑 CM特性设计的码本相比， 具有 CMF特性的码本的 CM的特性更好一些。
在本发明预编码处理方法一个实施例中， 该 CMP码本可以包括：
Figure imgf000011_0001
其中， G {+1, -1, + j,
或者可以包括：
Figure imgf000011_0002
0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
1 0 1 0 1 i/ 5 0 0 1 1/V27 0 0 1 0 0 1
1/V27 0 0 0 0 1 0 1 0 i/ 5 0 0
0 0 1 _l/ 2y 0 0 0 0 1 _l/ 2y 0 0
Figure imgf000012_0001
少一个码字；
该 CMF码本可以包括:
， ，
中至少
Figure imgf000012_0002
码字， 其中， Λ为归一化矩阵。
本发明预编码处理方法上述实施例中， 基站通过为 UE分配的子载波资 源类型不同， 可以分别在不同的码本中选择码字对预发送的数据进行预编 码处理， 从而在子载波资源连续分配时， 通过在 CMP码本中选择码字， 保 证了 CM特性。
本发明实施例提供了一种码本集合， 该码本集合可以包括：
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
本实施例的码本集合是一种 BPSK CMP码本，在本实施例的码本集合中， 所有码字均为 BPSK字符， 且数量最多为 12个， 因此本实施例中的码本相 对于式 （1 )所示的码本来说， 在使用码本进行预编码处理时的复杂度有所 降低。
进一步地， 本实施例的码本集合还可以包括:
Figure imgf000013_0002
个码字。
因此， 本实施例的码本可以包括如下所示的码本结构中至少一个码字:
Figure imgf000013_0003
O
Figure imgf000014_0001
本实施例、 · 提供的码本与式 （1 ) 所示的码本相比， 平均码距有所提高， 而且，该码本中只有 4个码字为 QPSK字符集，而其余 12个为 BPSK字符集， 因此本实施例中的码本相对于式 （1 )所示的码本来说， 在使用码本进行预 编码处理时的复杂度有所降低。 图 3为本发明码本集合与式 （1 )所示码本 集合的仿真结果对比图， 如 O图 3所示， 通过链路仿真， 本实施例的码本（即 图 3中曲线 1所示的码本） 与式 （1 )所示的码本 （即图 3中曲线 2所示的 码本） 以及图 3中曲线 3所示的码本相比， 在具有相同信噪比的情况下，
、
吞吐量有一定的增益， 从而能够传输更多的数据。
o
本发明实施例还提供了另 ·种码本集合， 该码本集合可以包括：
― 0.5 1 0― - 0.5 1 0" ― 0.5 1 0" - 0.5 1 0—
1 -0.5 1 0 1 0.5 0 1 1 0.5 1 0 1 0.5 0 1
0.5 0 1 -0.57 j o o.5y 0 1 Ts 0.5 0 j
_o.5y 0 -j— ， _-o.5y 0 1 」 , 0.5 0 j— ， -0.5 1 0
― 0.5 1 0" ― 0.5 1 0 — 0.5 1 0 ― 0.5 1 (
1 -0.5； 0 1 1 1 0.5 ~j 0 1 -0.5 0
-0.5 1 0 -0.5 0 1 0.5 0 1 o -0.5 · 0 -
-0.5 0 ./— ， 0.5 0 1 ， 0.5 / 0 -1 」， -0.5 1 (
― 0.5 1 0― ― 0.5 1 0— ― 0.5 1、 · 0—
1 0.5 — 1 0 1 -0.5 0 1 1 0.5 0 1
0.5 0 1 -0.5 0 1 0
-0.5 0 -j— _-0·5 · j 0 ， -0.5 0 1
― 0.5 1 0 ― 0.5 1 0— 0.5 1 0— ― 0.5 1 0
1 -0.5 0 1 1 0.5 0 1 1 -0.5 j 0 1 -0.5 0 1
-0.5 / 0 -1 0.5 -1 0 -0.5 / 0 1 了 5 0.5 0 1
0 ―
」， 0-5J 0 j— ， 0.5 j 0 1 ， _0.5y -j 0
Figure imgf000014_0002
中至少 个码字 o 本实施例中的码本集合， 引入了层间的功率不平衡， 将所有元素非零 的列进一步降低功率以降低 CM值， 调整后各层之间的功率比为 2 : 2 : 1， 即 两个强的层与一个弱的层。 而式 （3 ) 所示的层间功率均衡的 CMF码本各层 之间的功率比为 1 : 1 : 1， 因此， 本实施例的码本与式 （3 ) 所示的层间功率 均衡的 CMF码本相比， 能够降低 CM值， 实验表明， 该 CM值降低了 0. 2dB。 图 4为本发明基站一个实施例的结构示意图， 如图 4所示， 本实施例 的基站包括： 获取模块 11以及第一处理模块 12。 其中获取模块 11用于获 取用户设备的上行总功率； 第一处理模块 12用于当所述上行总功率大于
4 倍的天线总额定发射功率时， 在层间功率不均衡的第 ·码本集合中选择码 字； 否则在所述第一码本集合与层间功率均衡的第二码本集合中选择码字， 以根据选择的码字对所需发射的数据进行预编码处理。
本实施例的基站与图 1 所示的预编码处理方法实施例的原理相同， 不 再赘述。
图 5为本发明基站另一个实施例的结构示意图， 如图 5所示， 本实施 例在图 4所示的实施例的基础上， 进一步包括： 选择模块 13， 该选择模块 13用于从码本集合中选择所述第一码本集合和第二码本集合， 使所述第一 码本集合和第二码本集合的码字的最小弦距最大， 且所述第一码本集合中 的码字对应的天线性能与所述第二码本集合中的码字对应的天线性能相 异， 以在所述上行总功率大于 4倍的天线总额定发射功率时，第一处理模块
4
12从所述第 ·码本集合和第二码本集合组成的码本集合中选择码字。 在本 实施例中， 选择模块 13从码本集合中选择所述第一码本集合和第二码本集 合的过程可以在获取模块 11获取用户设备的上行总功率之前。
图 6为本发明基站再一个实施例的结构示意图， 如图 6所示， 本实施 例与图 5所示的基站实施例的区别在于， 图 6所示的基站， 其选择模块 13 从码本集合中选择所述第一码本集合和第二码本集合的过程可以在获取模 块 11获取用户设备的上行总功率之后。
上述实施例的基站可以根据 UE上报的上行总功率与基站天线的最大额 定总功率之间的大小关系， 从相应的码本集合中选择码字对预发送的数据 进行预编码处理。 由于本实施例的方法中， 码本结构采用了层间功率不均 衡的第一码本集合和层间结构均衡的第二码本集合， 因此， 当从第二码本 集合中选择码字进行预编码处理时， 可以降低高信噪比下的天线性能损失， 当从第一码本集合中选择码字进行预编码时， 可以在天线的发射功率受限 时， 降低天线的功放损失。
图 7为本发明基站又一个实施例的结构示意图， 如图 7所示， 本实施 例的基站包括： 分配模块 14以及第二处理模块 15。 其中， 分配模块 14用 于为用户设备分配子载波资源； 第二处理模块 15用于当所述子载波资源是 连续分配的资源时， 选择保持立方测度特性的码本对所需发送的数据进行 预编码处理； 否则， 选择友好的立方测度特性的码本对所需发送的数据进 行预编码处理。
本实施例的基站， 通过为 UE分配的子载波资源类型不同， 可以分别在 不同的码本中选择码字对预发送的数据进行预编码处理， 从而在子载波资 源连续分配时， 通过在 CMP码本中选择码字， 保证了 CM特性。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其 进行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普 通技术人员应当理解： 其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同 替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技 术方案的精神和范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步 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 ·种计 算机可读存储介质中， 例如只读存储器， 磁盘或光盘等。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上 实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想； 同时， 对于 本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及应用范围 上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
值得注意的是， 上述用户设备和基站实施例中， 所包括的各个单元只 是按照功能逻辑进行划分的， 但并不局限于上述的划分， 只要能够实现相 应的功能即可； 另外， 各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分， 并不用于限制本发明的保护范围。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 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实施例揭露的技术 范围内， 可轻易想到的变化或替换， 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该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利 要 求
1、 一种预编码处理方法， 其特征在于， 包括：
获取用户设备 UE的上行总功率；
当所述上行总功率小于或等于 倍的天线总额定发射功率时，在层间功
Figure imgf000017_0001
率不均衡的第一码本集合与层间功率均衡的第二码本集合中选择码字， 以 使得所述 UE根据所选择的码字对所需发射的数据进行预编码处理。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括：
当所述上行总功率大于 倍的天线总额定发射功率时，在所述第一码本
Figure imgf000017_0002
集合中选择码字。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括：
从码本集合中选择所述第一码本集合和所述第二码本集合， 使所述第 一码本集合和所述第二码本集合中选择的码字的最小弦距最大， 且所述第 一码本集合中的码字对应的天线性能与所述第二码本集合中的码字对应的 天线性能相异， 当所述上行总功率大于 倍的天线总额定发射功率时，从所
Figure imgf000017_0003
述第一码本集合和所述第二码本集合组成的码本集合中选择码字。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述在层间功率不均衡 的第一码本集合与层间功率均衡的第二码本集合中选择码字包括：
从所述第一码本集合和所述第二码本集合组成的所述码本集合中选择 码字。
5、 根据权利要求 1至 4任意权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述第一码本集合包括：
— 1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0— — 1 0 0— — 0 1 0—
1 0 1 0 1 1 0 0 1 X 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0
Figure imgf000017_0004
2 X 0 0 ， 2 0 0 1 ， 2 0 1 0 ， 2 1 0 0 ， 2 0 1 0 ， 2 X 0 0
0 0 1 X 0 0 0 0 1 X 0 0 X 0 0 0 0 1 至少一个码字， 其中， xe {+l, - 1, + j, - j} ; 或者 中至少一个码字。
Figure imgf000018_0001
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 当所述第一码本集合为
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0003
中至少一个码字时，所述码本集合还包括:
Figure imgf000019_0001
中至少一 个码字。
7、 根据权利要求 1至 6任意权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 第二码本集合包括：
—
Figure imgf000019_0002
中至少一个码字，
1
0 0
1
其中， H = 0 0 其中， G {+1, —1, + j, - j}
1
0 0
8、 一种预编码处理方法， 其特征在于， 包括：
为用户设备分配子载波资源；
当所述子载波资源是连续分配的资源， 选择保持立方测度特性的码本 对所需发送的数据进行预编码处理； 否则， 选择友好的立方测度特性的码 本对所需发送的数据进行预编码处理。
9、 根据权利要求 8所述的预编码处理方法， 其特征在于， 所述保持立 方测度特性的码本包括：
中至少一个码字， 其中，
Figure imgf000019_0003
X i {+1, —1, + j, - j} ; 或
Figure imgf000020_0001
个码字;
所述友好的立方测度特性的码本包括:
，
，
至少 个码
Figure imgf000020_0002
字
其中， Λ为归一化矩阵。
10、 一种码本集合， 其特征在于， 所述码本集合包括:
，
Figure imgf000021_0001
巾¾
11、 根据权利要求 10 所述的码本集合， 其特征在于， 所述码本集合还 包括：
Figure imgf000021_0002
个码字。
12、 一种码本集合， 其特征在于， 所述码本集合包括:
0.5 1 0 0.5 1 0— ' 0.5 1 0— ― 0.5 1 0
1 -0.5 1 0 1 0.5 0 1 1 -0.5 1 0 1 0.5 0 1
Ts 0.5 0 1 Ts - 0.5 · j 0 Ts 0.5 0 1 Ts 0.5 0 j
_0.57 0 —j— .-0.5 0 1 0.5 0 j -0.5 1 0 ― 0.5 1 0— ― 0.5 1 0— " 0.5 1 0— ― 0.5 1 0
1 -0.5 0 1 1 0.5 -J 0 1 0.5 -J 0 1 -0.5 0 1
Ts -0.5 1 0 s -0.5 0 1 0.5 0 1 Ts -0.5 · 0 -J
-0.5 0 J 0.5 0 1 0.5 0 -1 -0.5 1 0
Figure imgf000022_0001
― 0.5 1 0— ― 0.5 1 0— ― 0.5 1 0— ― 0.5 1 0
1 0.5 0 1 1 -o.5y j 0 1 -0.5 0 1 1 -o.5y j 0
Ts 0.5 -1 0 -o.5y 0 1 0.5 0 1 -0.5 0 1
_-o.5y 0 j— ― o.5y 0 1 _o.5y —j 0 -0.5 0 — 1 中至少一个码字。
13、 一种基站， 其特征在于， 包括：
获取模块， 用于获取用户设备 UE的上行总功率； 第 ·处理模块，用于当所述获取模块获取的所述上行总功率小于等于
4 倍的天线总额定发射功率时， 在层间功率不均衡第一码本集合与层间功率 均衡的第二码本集合中选择码字， 以使得所述 UE选择的码字对所需发射的 数据进行预编码处理。
14、 根据权利要求 13所述的基站， 其特征在于， 所述第一处理模块还 用于当所述上行总功率大于 4倍的天线总额定发射功率时，在所述第一码本
4
集合中选择码字。
15、 根据权利要求 13所述的基站， 其特征在于， 还包括： 选择模块， 用于从码本集合中选择第一码本集合和第二码本集合， 使 所述第一码本集合和所述第二码本集合中选择的码字的最小弦距最大， 且 所述第一码本集合中的码字对应的天线性能与所述第二码本集合中的码字 对应的天线性能相异；
所述第一处理模块还用于当所述上行总功率大于 倍的天线总额定发
4
射功率时，在从所述选择模块选择的所述第一码本集合和所述第二码本集 合组成的所述码本集合中选择码字。
16、 根据权利要求 15所述的基站， 其特征在于，
所述第一处理模块， 用于当所述获取模块获取的所述上行总功率小于 等于 倍的天线总额定发射功率时， 在所述选择模块选择的所述第 ·码本 4
集合和所述第一码本集合组成的所述码本集合中选择码字， 以使得所述 UE 选择的码字对所需发射的数据进行预编码处理。
17、 一种基站， 其特征在于， 包括：
分配模块， 用于为用户设备分配子载波资源；
第二处理模块， 用于当所述分配模块分配的所述子载波资源是连续分 配的资源时， 选择保持立方测度特性的码本对所需发送的数据进行预编码 处理； 否则， 选择友好的立方测度特性的码本对所需发送的数据进行预编 码处理。
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