专利名称：生成用于均匀圆阵列的码本及从该码本中获取码字的方法
技术领域：
本申请涉及无线通信，尤其涉及多输入多输出(MIMO)的无线通信系统中适用于均勻圆阵列(uniform circular array)天线配置方式的码本设计方法以及在配置有均勻圆阵列天线的基站中用于从所设计的码本中确定码字的方法及装置。
背景技术：
在频分复用(FDD)系统中，信道状态信息(CSI)的量化是ー个关键问题。均匀圆阵列是基站的ー种典型的天线配置方式。对于均匀圆阵列天线配置方式，量化信道状态信息的ー种方法是重新使用Rel-IO码本。然而，8Tx Rel-IO码本是为线性天线阵列设计的，其并不十分适用均匀圆阵列。目前，尚没有ー种适用于均匀圆阵列天线配置方式的完整码本。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了ー种适用于均匀圆阵列天线配置方式的码本集合设计方案。本发明所设计的码本集合适用于多输入多输出通信系统中基站配置有Nt根发射天线且该Nt根发射天线为均匀圆阵列天线配置方式的情形，该码本集合包括分别对应于各个秩的Nt个码本，根据本发明的一个实施例的码本生成方法包括以下步骤基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵，确定码本集合中的Nt个码本，其中，所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
权利要求
1.ー种生成码本集合的方法，所述码本集合适用于多输入多输出通信系统中基站配置有Nt根发射天线且该Nt根发射天线为均匀圆阵列天线配置方式，该码本集合包括分别对应于各个秩的Nt个码本，其中，所述方法包括以下步骤 a.基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵，确定所述码本集合中的Nt个码本，其中，所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤a中的所述Nt个码本中的秩为r的码本ら通过下式确定 其中
3.一种在多输入多输出的通信系统的基站中用于确定码字的方法，该基站配置有Nt根均匀圆阵列天线，所述方法包括以下步骤 i.接收来自用户终端的码字索引信息； ii.根据所述码字索引信息，从码本集合中确定与所述码字索引信息对应的目标码字； 其中，所述码本集合中包括分别对应于各个秩的Nt个码本，所述Nt个码本基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵确定，且所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
4.根据权利要求3的所述方法，其特征在于，所述Nt个码本中的秩为r的码本(；通过下式确定
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述码字索引信息包括秩指示信息和码字指示信息，所述步骤ii包括以下步骤 -根据所述秩指示信息，从所述码本集合中确定与所述秩指示信息对应的目标码本； -根据所述码字指示信息，从所述目标码本中确定与所述码字指示信息对应的目标码字。
6.一种在多输入多输出的通信系统的用户终端中用于向基站提供码字索引信息的方法，所述基站配置有Nt根均匀圆阵列天线，所述方法包括以下步骤 I.根据所估计的信道矩阵并基于预定准则，从码本集合中确定ー个码字； II.将所述码字的码字索引信息发送至所述基站； 其中，所述码本集合中包括分别对应于各个秩的Nt个码本，所述Nt个码本基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵确定，且所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Nt个码本中的秩为r的码本(；通过下式确定
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在干，所述码字索引信息包括秩指示信息和码字指示信息。
9.根据权利要求6所述的方法，所述预定准则包括容量最大化准则。
10.一种在多输入多输出的通信系统的基站中用于确定码字的装置，该基站配置有Nt根均匀圆阵列天线，所述装置包括 第一接收装置，用于接收来自用户终端的码字索引信息； 第一确定装置，用于根据所述码字索引信息，从码本集合中确定与所述码字索引信息对应的目标码字；其中，所述码本集合中包括分别对应于各个秩的Nt个码本，所述Nt个码本基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵确定，且所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
11.根据权利要求10的所述装置，其特征在于，所述Nt个码本中的秩为r的码本(；通过下式确定
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述码字索引信息包括秩指示信息和码字指示信息，所述第一确定装置用干根据所述秩指示信息，从所述码本集合中确定与所述秩指示信息对应的目标码本；以及根据所述码字指示信息，从所述目标码本中确定与所述码字指示信息对应的目标码字。
13.一种在多输入多输出的通信系统的用户终端中用于向基站提供码字索引信息的装置，所述基站配置有Nt根均匀圆阵列天线，所述装置包括 第二确定装置，用于根据所估计的信道矩阵并基于预定准则，从码本集合中确定ー个码字； 第一发送装置，用于将所述码字的码字索引信息发送至所述基站； 其中，所述码本集合中包括分别对应于各个秩的Nt个码本，所述Nt个码本基于信道矩阵的主特征向量和NtXNt的哈达玛矩阵确定，且所述哈达玛矩阵的第一列为全I或全-1，所述信道矩阵的主特征向量为
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述Nt个码本中的秩为r的码本(；通过下式确定
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述码字索引信息包括秩指示信息和码字指示信息。
全文摘要
本发明提供了适用于均匀圆阵列天线配置方式的码本设计方案，所设计出的码本中的各码字具有恒模、各列间相互正交，和嵌套特性。基于所设计的码本，本发明还提供了在MIMO通信系统的基站中用于从所设计的码本集合中确定码字的方法，该基站配置有Nt根均匀圆阵列天线，该方法包括接收来自用户终端的码字索引信息；根据码字索引信息，从码本集合中确定与该码字索引信息对应的目标码字；其中，该码本集合中包括分别对应于各个秩的Nt个码本，该Nt个码本基于信道矩阵的主特征向量和Nt×Nt的哈达玛矩阵确定，且哈达玛矩阵的第一列为全1或全-1。相比于现有Rel-10码本，使用本发明所设计的码本，能够减少反馈开销，并提高小区平均谱效率和小区边缘用户谱效率。
文档编号H04L1/06GK102769484SQ201110114279
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者吕荻, 杨红卫, 武露 申请人:上海贝尔股份有限公司