[发明专利]基于树形码本的多天线无线通信系统高效反馈方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线移动通信系统的自适应技术，尤其涉及一种多天线有限反馈系统中的反馈方法。

背景技术

随着时代的不断进步，人们对信息的需求量越来越大。多天线技术由于在提高系统容量，增加系统的分集度方面的优越性，越来越受到人们的重视，在三代(3G)和四代(4G)移动通信系统中都得到了广泛应用。

空时编码和波束成形是提高系统分集度最主要的两种方法。相比较而言，波束成形由于利用了信道信息，因而在改善误码率性能方面更胜一筹。利用信道信息进行发送端波束成形，接收端最大比合并可以获得最大分集度。在时分双工(TDD，Time Division Duplex)系统中，发送端的信道信息可以利用信道的互易性得到。而频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统不具有互易性，它的信道信息只能通过反馈信道获得，当信道状态参数较多时，可以利用有限反馈降低系统的反馈量。

有限反馈系统在发送端和接收端都有预先设计好的码本，接收端根据当前的信道信息按一定的失真准则选择码本中的码字，将其序号反馈给发送端，发送端根据反馈的序号确定码字，用以进行发送端的预处理。比较常见的码本设计方法有GLA(Generalized Lloyd Algorithm)方法和GLP(Grassmannian Line Packings)方法。GLA方法适用于各种场合，理论上能得到最优的码本，但是其复杂度较高。GLP方法对于特定情况存在闭式解，而通常情况下则要用到数值解法。

上述码本设计方法都只考虑了信道的空间相关性，对于实际具有时间相关性的信道，反馈量仍然是有冗余的。本发明针对具有时间相关性的信道提出了一种新的反馈方案，在保证系统性能的前提下可以进一步降低系统的反馈量。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种基于树形码本的多天线无线通信系统高效反馈方法，该方法能在具有时间相关性的信道中以较低的反馈量达到和传统有限反馈方法相近的系统性能。

技术方案：本发明中基于树形码本的多天线无线通信系统高效反馈方法按如下步骤进行：

步骤一、根据性能和复杂度的要求，利用GLA方法在发送端和接收端设计树形结构的码本；

树形码本的级数为N，每一级的树形码本为W_i，i＝1，...，N，第i级码本对应的第j个码字为w_i，j，定义第i级码本中任意两个码字w_i，j和w_i，k(j，k＝1，...，2ⁱ)之间的距离为

d(wi,j,wi,k)=1-|Hi,jHwi,k|2]]>

第i级码本的量化半径为