[发明专利]降低码本平均反馈量及码本优化的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及3GPP Rel8中的码本，具体地说是一种实现降低码本平均反馈量并进而优化码本的方法，可用于多用户MIMO的预编码。

背景技术

为了满足LTE在高数据率和高系统容量方面的需求，LTE系统支持下行应用多输入多输出技术，包括空间复用、波束赋形以及传输分集。对于空间复用，LTE支持开环方式的空间复用，也支持闭环方式的空间复用，即所谓的线性预编码技术。线性预编码操作的作用是将天线域的处理转换为波束域进行处理，在发射端利用已知的空间信道信息进行预处理操作，从而进一步提高用户和系统的吞吐量。

线性预编码操作可以按其预编码矩阵的获得位置划分为非码本的预编码操作和基于码本的预编码操作两大类。

在基于码本的预编码方式中，预编码矩阵在接收端获得，接收端利用预测的信道状态信息，在预定的预编码矩阵码本中进行预编码矩阵的选择，并将选定的预编码矩阵的编码反馈给发射端。在多种预编码矩阵码本的构建方式中，针对四根发送天线，3GPP Rel8采用了基于Householder变换的码本作为其线性预编码矩阵的码本。3GPP Rel8中对确定的码本中码字反馈采用了等长编码“R1-062650，Codebook Design for E-UTRA MIMO Pre-coding，Texas Instruments，9-13 October，2006”，并未考虑到各码字间的不同。即在反馈编码中并未充分利用各码字的信息，进而给出的平均编码比特远大于了信源熵，而且在最优码字的确定中，需要搜索全部码字，即搜索复杂度较高。但为满足IMT-advanced技术的要求，3GPP在LTE基础上继续向LTE-A演进。码本的平均反馈量及码字搜索复杂度均需被降低，即码本的平均编码长度需要尽可能地接近信源熵，并且码字个数尽可能少以减小码字搜索复杂度。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，针对城市环境及3GPPRel8确定的码本，提供一种实现低平均反馈量及码本优化的方法，以有效降低码本平均反馈量及码字搜索复杂度。

为实现上述目的，本发明包括如下步骤：

(1)选定通信环境并给定最低吞吐量值TH_L和码本中需要保留的最多码字个数SC_U；

(2)针对选定的城市通信环境，对3GPP Rel8码本中的码字被选概率进行统计并且记当前码本中码字数目为：N_NOW＝N_INIT，此时的当前码本为3GPP Rel8中已确定的码本，N_INIT为3GPP Rel8已确定码本中的码字个数；

(3)在确定的各码字被选概率基础上，按各码字被选概率不同对其进行变长编码，按概率值及变长编码结果计算得到平均反馈量

(4)在当前码本的基础上对用户吞吐量值U_TH进行测试：

当U_TH≤TH_L，执行步骤(7)；

当U_TH＞TH_L，执行步骤(5)；

(5)对平均反馈码长进行比较：

当去除码本中被选概率较低的一个码字，其中为上一次去除码字后得到的平均反馈量，并将剩余码字组成的码本记为当前码本，其码字个数为N_NOW，并对现有码本中各码字被选概率进行统计，重复步骤(3)-(5)；

当执行步骤(6)；

(6)对码本中码字个数进行比较：

当N_NOW＞SC_U，去除码本中被选概率较低的一个码字，并将剩余码字组成的码本记为当前码本，其码字个数为N_NOW，对当前码本各码字被选概率进行统计，并重复步骤(3)-(6)；

当N_NOW≤SC_U，执行步骤(7)；

(7)确定优化码本：

当N_NOW＝N_INIT，最终的码本仍为3GPP Rel8中的码本；

当N_NOW＜N_INIT，最终的码本确定为N_NOW+1个码字所对应的码本；

(8)确定码本中各码字对应的变长编码：

当N_NOW＝N_INIT，最终各码字对应的反馈比特确定为N_INIT个码字所对应的变长编码；