专利名称：一种码本变换更新的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种码本变换更新的方法和系统。
背景技术：
在多输入多输出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)系统中，为实现 MIMO技术带来的系统性能增益，发射端通常需要知道信道状态信息(CSI，Channel State Information);特别是频分复用(FDD, Frequency DivisionDuplexing)系统，由于上下行信道使用不同频率，下行信道的CSI需要由接收端获得并通过反馈的方式反馈给发射端。 反馈的CSI越精确，系统所获得的性能增益就越明显，但是CSI完全反馈需要无限多的比特数，在实际系统中是不能够实现的。而由于反馈的CSI越精确，需要的反馈比特数就越多，因此需要压缩反馈比特。为压缩反馈比特，现有技术的解决方案是在接收端和发射端预置信道码本，反馈时只反馈相应的码字序号。在此基础上，为提高系统性能，需要良好的信道码本设计。目前的MMO系统中采用固定码本设计，固定码本用K =/-2 乂/ > 生成，其中Un表示码本设计的基矢量。 对于不同天线配置，抽取不同的列矢量作为码本；此处的码本是针对于瑞利(Rayleigh)衰弱信道，为无信道相关性的固定码本。发明人在实际应用过程中发现，现有技术采用固定码本设计，并没有考虑信道的时间相关性和空间相关性，由于固定码本的适应性较差，因此不利于系统性能的进一步提闻。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种码本变换更新的方法和系统，以提高码本适应性和精度，进一步提闻系统性能。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种码本变换更新的方法，该方法包括发射端对信号进行预编码并发射，接收端接收信号；在发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，所述发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，在所述发射端或接收端进行码本预测，所述发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。所述发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，具体为发射端和接收端分别在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本；接收端在所述新码本中选择最优码字并将对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。
所述在发射端进行码本预测，具体为发射端根据计算所得的时间相关系数，以及接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字。所述在接收端进行码本预测，具体为接收端根据计算所得的时间相关系数，以及历史信道信息或码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，并将所述下一时刻信道的码字对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从码本中读取相应码字。该方法进一步包括接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，并根据时间相关性预测得到下一时刻信道最优匹配新码本中的码字，将所述下一时刻信道最优匹配新码本中的码字对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。该方法进一步包括接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，在所述新码本中找到最优码字，并将对应的码字序号反馈给发射端；发射端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，根据所述码字序号在新码本中读取相应码字，并根据接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，利用所得到的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。所述在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，具体为采用随机酉矩阵旋转所述固定码本，利用空间相关性对旋转后的码本更新并进行归一化，生成所述新码本。所述发射端和接收端生成随机酉矩阵的方式及对应种子相同。本发明还提供了一种码本变换更新的系统，该系统包括发射端和接收端，其中，所述发射端用于对信号进行预编码并发射，所述接收端用于接收信号；所述发射端和接收端还用于进行信道的空间相关性估计，所述发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，所述发射端或接收端进行码本预测，所述发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。所述发射端和接收端分别在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本；所述接收端在所述新码本中选择最优码字并将对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。所述发射端进一步用于，根据计算所得的时间相关系数，以及接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字。所述接收端进一步用于，根据计算所得的时间相关系数，以及历史信道信息或码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，并将所述下一时刻信道的码字对应的码字序号反馈给发射端；相应的，所述发射端进一步用于，根据所述码字序号从码本中读取相应码字。所述接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，并根据时间相关性码本预测得到下一时刻信道最优匹配新码本中的码字，将所述下一时刻信道最优匹配新码本中的码字对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。所述接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，在所述新码本中找到最优码字，并将对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，根据所述码字序号在新码本中读取相应码字，并根据接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，利用所得到的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。所述发射端和接收端采用随机酉矩阵旋转所述固定码本，利用空间相关性对旋转后的码本更新并进行归一化，生成所述新码本。所述发射端和接收端生成随机酉矩阵的方式及对应种子相同。本发明所提供的一种码本变换更新的方法和系统，发射端对信号进行预编码并发射，接收端接收信号；在发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，在发射端或接收端进行码本预测，发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。通过本发明，能够有效降低信道传输的误码率，提高码本适应性和精度，进一步提高系统性能。
图I为本发明一种码本变换更新的方法流程图；图2为本发明实施例一的码本变换更新的示意图；图3为本发明实施例二的码本变换更新的示意图；图4为本发明实施例三的码本变换更新的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。本发明所提供的一种码本变换更新的方法，如图I所示，包括以下步骤步骤101，发射端对信号进行预编码并发射，接收端接收信号。步骤102，在发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，在发射端或接收端进行码本预测，发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。步骤102中，所述发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，具体为
发射端和接收端分别在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本；接收端在所述新码本中选择最优码字并将对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。步骤102中，所述在发射端进行码本预测，具体为发射端通过检测接收端的速度计算多普勒频移，并根据所普勒频移计算时间相关系数；发射端根据所述时间相关系数，以及接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字。步骤102中，所述在接收端进行码本预测，具体为接收端通过检测自身的速度计算多普勒频移,并根据多普勒频移计算时间相关系数；接收端根据所述时间相关系数，以及历史信道信息或码字进行时间相关性预测， 得到下一时刻信道的码字，并将所述下一时刻信道的码字对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从码本中读取相应码字。由此可以看出，本发明的码本变换更新方法包括空间相关性信道码本设计和时间相关性信道码本预测这两个方面。其中，空间相关性信道码本设计的方案主要包括步骤al,发射端对信号X进行预编码然后发射,接收端接收信号y y = H *w ·χ+η0, 其中，H表示信道状态矩阵，w表示预编码矩阵，η0表示加性噪声。步骤a2，接收端计算空间相关性，并在固定码本中加入空间相关性生成新的码本。步骤a3，接收端在新码本中选择最优码字Wi，并反馈码字序号i。步骤a4，发射端采用与接收端相同的方法计算空间相关性，并在固定码本中加入空间相关性生成新的码本，然后根据反馈的码字序号i从新码本中读取相应码字，利用该码字对下一时刻发送信号进行预编码。时间相关性码本预测方案主要包括步骤bl,发射端对信号X进行预编码然后发射,接收端接收信号y y = H *w ·χ+η0, 其中，H表示信道状态矩阵，w表示预编码矩阵，η0表示加性噪声。步骤b2，若接收端执行时间相关性预测接收端根据历史信道估计结果(即历史码字)进行时间相关性预测，预测下一时刻信道的码字Wi，并反馈码字序号i ;发射端根据获取的码字序号从码本中读取相应码字，利用该码字对下一时刻发送信号进行预编码；若发射端执行时间相关性预测接收端进行信道估计，反馈信道估计码字Wi (此为上一时刻估计的信道码字)，反馈码字序号i ;发射端根据获取的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字<，利用该码字对下一时刻发送信号进行预编码。另外，结合了空间相关性码本设计与时间相关性码本预测的方案，能进一步提高系统性能，具体实施流程如下步骤cl,发射端对信号X进行预编码然后发射,接收端接收信号y y = H *w ·χ+η0, 其中，H表示信道状态矩阵，w表示预编码矩阵，η0表示加性噪声。步骤c2，若接收端执行时间相关性预测接收端首先采用空间相关性码本设计产生新的码本KnOT，然后接收端根据时间相关性预测得到下一时刻信道预测良，进而预测下一时刻信道的码字Wi，其中Wi e Knew，使得W =argmax HnW，并反馈码字序号i ;发射端采用
权利要求
1.一种码本变换更新的方法，其特征在于，该方法包括发射端对信号进行预编码并发射，接收端接收信号；在发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，所述发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，在所述发射端或接收端进行码本预测，所述发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。
2.根据权利要求I所述码本变换更新的方法，其特征在于，所述发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，具体为发射端和接收端分别在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本；接收端在所述新码本中选择最优码字并将对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。
3.根据权利要求I所述码本变换更新的方法，其特征在于，所述在发射端进行码本预测，具体为发射端根据计算所得的时间相关系数，以及接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字。
4.根据权利要求I所述码本变换更新的方法，其特征在于，所述在接收端进行码本预测，具体为接收端根据计算所得的时间相关系数，以及历史信道信息或码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，并将所述下一时刻信道的码字对应的码字序号反馈给发射端;发射端根据所述码字序号从码本中读取相应码字。
5.根据权利要求I所述码本变换更新的方法，其特征在于，该方法进一步包括接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，并根据时间相关性预测得到下一时刻信道最优匹配新码本中的码字，将所述下一时刻信道最优匹配新码本中的码字对应的码字序号反馈给发射端；发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。
6.根据权利要求I所述码本变换更新的方法，其特征在于，该方法进一步包括接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，在所述新码本中找到最优码字，并将对应的码字序号反馈给发射端；发射端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，根据所述码字序号在新码本中读取相应码字，并根据接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，利用所得到的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。
7.根据权利要求2、5或6所述码本变换更新的方法，其特征在于，所述在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本,具体为采用随机酉矩阵旋转所述固定码本，利用空间相关性对旋转后的码本更新并进行归一化，生成所述新码本。
8.根据权利要求7所述码本变换更新的方法，其特征在于，所述发射端和接收端生成随机酉矩阵的方式及对应种子相同。
9.一种码本变换更新的系统，其特征在于，该系统包括发射端和接收端，其中，所述发射端用于对信号进行预编码并发射，所述接收端用于接收信号；所述发射端和接收端还用于进行信道的空间相关性估计，所述发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码本进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，所述发射端或接收端进行码本预测，所述发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。
10.根据权利要求9所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述发射端和接收端分别在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本；所述接收端在所述新码本中选择最优码字并将对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。
11.根据权利要求9所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述发射端进一步用于， 根据计算所得的时间相关系数，以及接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字。
12.根据权利要求9所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述接收端进一步用于， 根据计算所得的时间相关系数，以及历史信道信息或码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，并将所述下一时刻信道的码字对应的码字序号反馈给发射端；相应的，所述发射端进一步用于，根据所述码字序号从码本中读取相应码字。
13.根据权利要求9所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，并根据时间相关性码本预测得到下一时刻信道最优匹配新码本中的码字，将所述下一时刻信道最优匹配新码本中的码字对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端根据所述码字序号从新码本中读取相应码字，并利用所读取的码字对下一时刻发射的信号进行预编码。
14.根据权利要求9所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述接收端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，在所述新码本中找到最优码字，并将对应的码字序号反馈给发射端；所述发射端在选择的固定码本中加入空间相关性生成新码本，根据所述码字序号在新码本中读取相应码字，并根据接收端反馈的历史码字进行时间相关性预测，得到下一时刻信道的码字，利用所得到的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。
15.根据权利要求10、13或14所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述发射端和接收端采用随机酉矩阵旋转所述固定码本，利用空间相关性对旋转后的码本更新并进行归一化，生成所述新码本。
16.根据权利要求15所述码本变换更新的系统，其特征在于，所述发射端和接收端生成随机酉矩阵的方式及对应种子相同。
全文摘要
本发明公开了一种码本变换更新的方法和系统，方法包括发射端对信号进行预编码并发射，接收端接收信号；在发射端和接收端进行信道的空间相关性估计，发射端根据接收端所反馈的最优码字对下一时刻发射的信号进行预编码，所述最优码字是根据空间相关性对固定码字进行处理后所选的信道最优匹配码字；和/或，在发射端或接收端进行码本预测，发射端根据码本预测的下一时刻信道的码字对所述下一时刻发射的信号进行预编码。通过本发明，能够提高码本适应性和精度，进一步提高系统性能。
文档编号H04B7/06GK102611534SQ20111002402
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者孙云锋, 宋令阳, 张晨晨, 张雷明, 郭森宝 申请人:中兴通讯股份有限公司