[发明专利]用于8发射天线MIMO系统的预编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出(MIMO)通信技术领域，特别是涉及一种用于8发射天线MIMO系统的预编码方法。 

背景技术

在闭环MIMO传输中，接收端向发射端反馈信道状态信息，发射端在发射数据前基于反馈信息进行预编码处理，可以有效提升系统性能。 

在长期演进(Long Term Evolution，LTE)闭环方式的空分复用中，采用线性预编码技术，即在发射端利用已知的空间信道信息进行预编码处理，从而提高系统和用户的吞吐量。线性预编码操作可以表述为： 

y＝HWx+n                                (1) 

y是接收端接收向量，x是发送端发送向量，H为空间信道矩阵，n为噪声向量，W是预编码矩阵，预编码矩阵索引(Precoding Matrix Indicator，PMI)表示选择的预编码矩阵W在对应码本中的索引。 

在LTE-A R10中，提升多用户多入多出MU-MIMO的性能增益并保证低反馈开销是一个重要目标。于是提出了双码本的形式：W＝W₁W₂或者W＝W₂W₁，其中矩阵W₁反映长期信道信息，矩阵W₂反映瞬时的频率选择性特征，W₁和W₂分别从两个不同的码本C₁和C₂中选择，W₁和W₂对应的索引PMI₁和PMI₂共同最终决定预编码矩阵。 

基于W＝W₂W₁结构的旋转差分码本需要满足以下要求： 

W是一个N_t×R的酉预编码矩阵，N_t为发射天线数目，R表示用户选择的秩的值 

W₁∈C₁表示宽带即长期信道特征，是一个N_t×R的酉矩阵 

W₂∈C₂表示频率选择性即瞬时信道特征，是一个N_t×N_t的对角矩阵 

基于上面的设计准则，三星公司设计了一套码本，但是该码本中C₂码本的粒度选择不合适，使得码本在MU-MIMO时性能很差。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于8发射天线MIMO系统的码本，减小了系统反馈开销，并获得良好的性能增益。 

用于8发射天线MIMO系统的预编码方法，在发送端和接收端均存有码本C_{1_8Tx}和C_{2_8Tx}，该方法包括以下步骤： 

(1)发送端发送导频； 

(2)接收端根据导频估计信道H； 

(3)接收端计算第一码字W₁的索引PMI₁：首先计算统计信息 以当前时刻为计时点向前计数，H_i表示第i个时刻的信道估计值， 表示H_i的共轭转置，N等值于W₁的反馈周期内的信道估计次数，在码本C_{1_8Tx}中找到最接近R的主右奇异矢量的码字，该码字对应的索引则为PMI₁； 

(4)接收端计算第二码字W₂的索引PMI₂：计算第二码字 在码本C_{2_8Tx}中查询W₂对应的索引PMI₂； 

(5)接收端反馈索引PMI₁和PMI₂给发送端； 

(6)发送端根据反馈的索引PMI₁和PMI₂，从码本C_{1_8Tx}和C_{2_8Tx}中选择其对应的码字组成预编码矩阵； 

(7)发送端利用预编码矩阵进行预编码； 

所述码本C_{1_8Tx}和C_{2_8Tx}分别如表1如表2所示： 

表1 

表2 

其中，T表示转置，diag{}表示为对角矩阵。