[发明专利]码本生成方法

说明书

公开了用于无线通信系统的码本生成方法。码本生成方法包括：获取多个发射天线与接收天线之间的信道的信道状态信息的幅度或功率；基于该幅度或功率将初始码本码字的元素动态映射到该多个发射天线以生成第一码本。还用基于该幅度或功率确定的每个发射天线的模值缩放因子缩放第一码本码字中与该天线对应的元素模值，生成第二码本。初始码本生成方法包括：设置码字的预定元素以使其具有预定相位分辨率；设置码字的其他元素以使其按照相位分辨率递增或递减的顺序排列，相位分辨率相同的元素之间的排列顺序是任意的，相位分辨率是初始码本中所有码字的相同位置上的元素的所有可能相位的数量。由此可提高码本精度和系统性能。

本申请是申请日为2012年04月24日、申请号为201210122385.X、发明名称为“码本生成方法、码本生成装置以及初始码本生成方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，并且具体涉及用于单小区和多小区的多天线无线通信系统的码本生成方法。

背景技术

在无线通信领域，为了抑制信道衰落并且提高信道容量，提出了多输入多输出(MIMO)技术。在使用MIMO技术的无线通信系统中，通过多个发射天线和多个接收天线来进行信号的发送与接收，其中，对从各个发射天线发送的数据流进行预编码，以便抑制数据流之间的干扰。在基于码本的预编码技术中，在发送端和接收端(例如下行链路的基站和用户设备)预先存储相同的预定义码本。当发送信号时，接收端从码本中选择最优的码字并将其反馈给发送端，然后发送端使用该码字(如单用户MIMO，SU-MIMO)或对该码字进行处理后获得的矩阵(如多用户MIMO，MU-MIMO)对发射符号进行预编码。现有隐式反馈和显式反馈两种方式：隐式反馈是指接收端在考虑其接收机的能力因素的情况下选择使得接收信号质量或系统容量达到最大的码字作为最优码字，并将指示最优码字的预编码矩阵指示符(PMI)反馈给发送端；显式反馈通常对应信道向量量化(CVQ)的方法而与接收机能力无关，即从码本中选择与信道矩阵或信道方向最为接近的码字，并将指示该码字的信道方向指示符(CDI)反馈给发送端。在某些情况下，二者可以近似互换。已知码本(例如包括预编码矩阵码本或信道量化码本)包括：诸如3GPP LTE(长期演进)/LTE-Advanced规范Release 8和10中规定的闭环空间复用模式使用的码本(以下称为Rel.8/10码本)或者DFT码本之类的恒模码本、以及诸如Grassmanian码本之类的非恒模码本。

另一方面，根据发射天线的配置方式，MIMO无线通信系统可以分为发射天线被集中放置在同一地理位置的集中式天线MIMO系统、以及发射天线分布在多个地理位置的分布式天线MIMO系统。相比于集中式天线系统，分布式天线系统能够进一步提高系统容量并扩大信号覆盖范围，因此成为研究热点之一。然而，目前已有的码本(例如上述码本)是针对集中式天线MIMO系统设计的，如果将它们直接用于分布式天线MIMO系统，尤其是具有分布式天线配置的MU-MIMO系统，由于传统的恒模码本无法描述各个发射天线之间接收功率的不平衡性，将会产生较大的信道量化误差，导致对信道量化误差非常敏感的MU-MIMO性能严重下降。

为此，针对分布式天线MIMO系统，提出了以下方法：接收端将由各个发射天线发送的信号的接收功率或幅度信息反馈给发送端，发送端根据该信息来调整恒模初始码本的各元素的模值以生成非恒模码本来对信道进行量化。以信道量化的情况为例，这种方法提高了信道量化的幅度精度，然而，由于没有考虑信道的相位，在基于初始码本生成新码本时，无论信道状况如何，初始码本码字的每个元素始终被固定地映射到同一个发射天线，因此不能提高信道量化的相位精度。

在协作多点(CoMP)传输系统中也存在类似的问题。一种CoMP的实现方式是将分布于不同位置的多个基站的发射天线视为分布式天线，以聚合PMI(Aggregated PMI)反馈来自多个基站的整体信道的预编码矩阵或量化信道。同样，如果将现有的码本直接应用于采用聚合PMI反馈的CoMP系统，将产生较大的信道量化误差。此外，由于协作基站的数目不确定，发射天线的数目也不确定，因此在设计CoMP系统的聚合码本时，码本大小会随着天线数目发生变化，这就加大了码本设计的工作量和复杂性。