[发明专利]基于统计信道状态信息反馈下的组合码本选择处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合码本选择处理方法，尤其是涉及一种基于统计信道状态信息反馈下的组合码本选择处理方法。

背景技术

近年来，移动通信技术飞速发展，3G标准刚刚商用化，4G标准的制定工作又在紧张地开展中。ITU-R于2008年发出通函，向各国和各标准化组织征集IMT-Advanced技术提案。IMT-Advanced技术需要在支持灵活广泛的服务和应用的基础上，达到世界范围内的高度通用性；支持基于包传输的高质量移动业务；实现更高的数据率和更大的系统容量，目标峰值速率为：低速移动、热点覆盖场景下1Gbit/s以上，高速移动、广域覆盖场景下100Mbit/s。

为了达到系统要求的高数据率和高容量，系统应该采用MIMO技术。在采用MIMO技术的移动通信系统中，可以通过空时编码或分集传输，提高传输的可靠性；也可以通过空分复用传输，提高频谱效率；亦可以通过包含传统波束成形在内的预编码传输，提高功率效率，并降低共信道干扰。在3GPP LTE和IEEE 802.16e等最新标准中，空时编码、空时发送分集、空分复用、以及预编码传输等MIMO技术已经得到应用。然而即使采用一体化的单用户或多用户自适应MIMO传输技术，传统蜂窝系统存在的小区边缘问题仍然制约着系统频谱效率的提高，需要采用新的传输技术和新型网络架构来改进这一问题。

在MIMO传输中，发送端的预处理技术可以有效提高系统的增益，满足下一代网络的要求。预处理技术的基础需要发送端接受到反馈的信息，在固定或者低速移动环境下，发送端可以利用信道的瞬时状态信息，理论上，此时可达到MIMO信道容量的最大，而且其最优传输方案为空域注水传输，也称为特征模式传输，即在信道矩阵的特征矢量所确定的方向上并行传输，并依据其特征值的大小进行功率分配。在频分双工(FDD)系统中，由于上下行链路采用不同的载波频率，上下行链路的瞬时信道不存在互易性，传统MIMO系统中码本尺寸较小，矢量量化的计算复杂度也较为适中，但在新型采用协作MIMO技术的系统中，基站端收发天线的个数显著增加，低反馈和低实现复杂性的有限反馈自适应传输方法值得进一步研究。

在中高速移动环境下，发送端难以获得较为准确的瞬时信道状态信息，这时可以利用统计信道状态信息，即在发送相关矩阵特征向量所确定的方向上并行传输，并根据特征空间中信道矩阵各元素的方差进行功率分配。在协作MIMO通信系统中，由于协作节点处在不同的位置，增强MIMO信道的统计相关性降低，由此显著提供空间分集增益和空间复用增益，这与利用瞬时信道状态信息的自适应传输方法一致。信道的统计状态信息反映场景的变化，与瞬时信道状态信息相比，其发生变化的时间尺度要大的多。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反馈量低、精度高的基于统计信道状态信息反馈下的组合码本选择处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于统计信道状态信息反馈下的组合码本选择处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)发送端与接收端均使用一组子码本表示信道状态信息的变化情况；

2)接收端根据信道状态的选择不同的子码本，并在子码本中选择最佳的波束成型向量；

3)通过一个低速的反馈信道将最佳的波束成型向量在子码本索引中的PMI(预编码矩阵序列)传输给发送端。

所述的子码本创建过程如下：

11)在目标小区预先通过信道测量的方法将其分为不同的特征区域，每一块特征区域对应一组特征向量作为一级码本，同时在该特征区域内分布若干个旋转之前的码本作为二级码本；

12)当发送端估计出当前信道的方向时，首先判断落在小区的哪一个特征区域内，接收端选择相应的一级码本，随后计算此时方向与哪一组二级码本的距离最近，则采用该码本作为二级码本。

所述的子码本包括一级码本、二级码本。

所述的步骤2)中的在子码本中选择最佳的波束成型向量判断标准如下：

选择的波束成型向量使得接收端的性噪比γ最大，其中：