专利名称：一种码本选择的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种码本选择的方法和装置。
背景技术：
在LTE(Long Term Evolution，长期演进)的闭环传输技术中，终端对信道进行估 计后，选择最优码本反馈给基站，并由基站根据接收到的最优码本来线性调整发射天线上 的信号。终端选择最优码本的方法主要有基于度量的码本选择方法和基于奇异值分解的码 本选择方法两种。其中，在基于度量的码本选择方法中，需要先获得码本集合中每个码本所 对应的度量值，按照预置原则从所有码本的度量值中选取最优度量值，进而将最优度量值 所对应的码本选取为最优码本。这里，在获得码本集合中每个码本所对应的度量值的过程 中，需要求解度量矩阵#妒冊+O2Im的逆矩阵中对角线上的元素。现有技术中，先通过循环 变量编号法求解度量矩阵的逆矩阵，然后提取逆矩阵中对角线上的元素。但是，发明人在研究中发现，在获得码本集合中每个码本所对应的度量值的过程 中，只需要使用度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素。然而，变量循环重新编号法需要完整 地计算整个度量矩阵的逆矩阵，再从中提取对角线上的元素，这使获得度量值的过程计算 量很大。例如，当度量矩阵为一个4X4矩阵时，除了逆矩阵对角线上的4个元素外，其余12 个元素的计算实际上都是浪费的。最终使得整个码本选择过程因费时而极大地浪费了系统 资源。
发明内容
本发明实施例提供了一种码本选择的方法和装置，以节约系统资源。本发明实施例公开了一种码本选择的方法，包括根据伴随矩阵法得到与每个码 本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上 的元素得到每个码本的度量值；按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量 值，将与所述最优度量值所对应的码本作为最优码本。优选的，所述根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角 线上的元素包括当与码本对应的RI为非满秩时，根据输入噪声、信道估计矩阵和所述码 本获得与所述码本分别对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余 子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线 上的元素；当与码本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估计矩阵获得与所述码本所 对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的 行列式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素。优选的，所述根据度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值包 括根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的信噪比；将每个码本的 信噪比设置为所述码本的度量值；或者，根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得 到每个码本的均方差，将每个码本的均方差设置为所述码本的度量值。
优选的，所述按照预置原则从所述每个码本的度量值中选取最优度量值，将与所 述最优度量值所对应的码本作为最优码本包括按照信噪比最大化原则，从所述每个码本 的信噪比中选取最大信噪比；将与所述最大信噪比所对应的码本作为最优码本；或者，按 照均方差最小化原则，从所述每个码本的均方差中选取最小均方差，将与所述最小均方差 所对应的码本作为最优码本。优选的，所述方法还包括将所述最优码本反馈给基站。优选的，所述将所述最优码本反馈给基站包括预先与所述基站共同设置每个码 本的码本编号；将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所述基站根据保存的码本 编号与码本之间的对应关系，得到所述最优码本。本发明实施例还公开了一种码本选择的装置，包括元素获得单元，用于根据伴随 矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；度量值获得单元， 用于根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值；选择单元，用 于按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将与所述度量值所对应的码 本作为最优码本。优选的，所述元素获得单元包括第一获取子单元，用于当与码本对应的RI为非 满秩时，根据输入噪声、信道估计矩阵和码本获得与每个码本分别对应的度量矩阵的行列 式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到所述 与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；第二获取子单元，用于当与码 本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估计矩阵获得与每个码本所对应的度量矩阵 的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得 到所述与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素。优选的，所述度量值获得单元包括信噪比获得子单元，根据所述度量矩阵的逆矩 阵中对角线上的元素得到每个码本的信噪比；信噪比设置子单元，用于将每个码本的信噪 比设置为所述码本的度量值；或者，均方差获得子单元，用于根据所述度量矩阵的逆矩阵中 对角线上的元素得到每个码本的均方差，均方差设置子单元，用于将每个码本的均方差设 置为所述码本的度量值。优选的，所述选择单元包括最大信噪比选择子单元，用于按照信噪比最大化原 则，从所述每个码本的信噪比中选取最大信噪比；最大信噪比设置子单元，用于将与所述最 大信噪比所对应的码本作为最优码本；或者，最小均方差选择子单元，用于按照均方差最小 化原则，从所述每个码本的均方差中选取最小均方差；最小均方差设置子单元，用于将与所 述最小均方差所对应的码本作为最优码本。优选的，所述装置还包括反馈单元，用于将所述最优码本反馈给基站。优选的，所述反馈单元包括码本编号设置子单元，用于预先与所述基站共同设置 每个码本的码本编号；发送子单元，用于将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所 述基站根据保存的码本编号与码本之间的对应关系，得到所述最优码本。由上述实施例可以看出，使用伴随矩阵法求解度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元 素，由于用伴随矩阵法可以相对独立地计算逆矩阵中的每个元素，而不需要如变量循环重 新编号法那样计算整个逆矩阵的所有元素，从而减少了计算量，节省了码本选择的时间，进 而节约了系统资源。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种码本选择的方法的一个实施例的流程图；图2为本发明基于均方差估计的码本选择方法示意图；图3为本发明一种码本选择的方法的另一个实施例的流程图；图4为本发明一种码本选择的装置的一个实施例的结构图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 实施例进行详细描述。实施例一请参阅图1，其为本发明一种码本选择方法的一个实施例的流程图，该方法包括以 下步骤步骤101 根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线 上的元素；其中，所述根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线 上的元素包括当与码本对应的RI (rank indicator,秩指示)为非满秩时，根据输入噪声、信道 估计矩阵和所述码本获得与所述码本分别对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对 角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵 的逆矩阵中对角线上的元素；当与码本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估计矩阵获得与所述码本所 对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的 行列式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素。步骤102 根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量 值；其中，所述根据度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值包 括根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的信噪比；将每个码本的 信噪比设置为所述码本的度量值；或者，根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得 到每个码本的均方差，将每个码本的均方差设置为所述码本的度量值。步骤103 按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将与所述 最优度量值所对应的码本作为最优码本。其中，所述按照预置原则从所述每个码本的度量值中选取最优度量值，将与所述 最优度量值所对应的码本作为最优码本包括按照信噪比最大化原则，从所述每个码本的 信噪比中选取最大信噪比；将与所述最大信噪比所对应的码本作为最优码本；或者，按照均方差最小化原则，从所述每个码本的均方差中选取最小均方差，将与所述最小均方差所 对应的码本作为最优码本。进一步的，所述方法还包括将所述最优码本反馈给基站。具体包括预先与所述 基站共同设置每个码本的码本编号；将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所述 基站根据保存的码本编号与码本之间的对应关系，得到所述最优码本。由上述实施例可以看出，使用伴随矩阵法求解度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元 素，由于用伴随矩阵法可以相对独立地计算逆矩阵中的每个元素，而不需要如变量循环重 新编号法那样计算整个逆矩阵的所有元素，从而减少了计算量，节省了码本选择的时间，进 而节约了系统资源。此外，当与码本对应的RI为满秩时，可以直接由信道估计矩阵和输入噪声获得每 个码本的度量矩阵的行列式，进一步减少了计算量，并节省了码本选择的时间，节约了系统 资源。实施例二请参阅图2，其为本发明基于均方差估计的码本选择方法示意图，结合图2，请参 阅图3，其为本发明一种码本选择的方法的另一个实施例的结构图，以基于均方差估计为 例，详细说明终端进行码本选择的方法，包括以下步骤步骤301 根据输入噪声、信道估计矩阵和码本计算与每个码本所对应的度量矩 阵 WhHhHW+ σ 2Im ；其中，如果LTE系统有2个天线时，当与码本对应的RI = 1，该码本的度量矩阵简 化为一个实数，当与码本对应的RI = 2时，该码本的度量矩阵为2X2矩阵。如果LTE系统由4个天线时，为了减少计算码本矩阵过程的计算量可做如下处理， 依次计算RI = 1、RI = 2,RI = 3和RI = 4时的度量矩阵，下面用A 表示RI = R时的度 量矩阵，A^表示矩阵A 的第i行第j列元素，令B = WhHhHW,这里的码本W未进行归一 化，Ui表示码本W的第Ii1列的第i个元素，比表示矩阵H的第i列，i = 1，2，3，4。其中，当RI = 1 时， 当RI = 2 时，
由矩阵的嵌套结构可知AP =4( ).再考虑到共轭对称性，因此只需要计算
B 其中，打X的元素在RI = 1时已经计算，可以直接利用，不需要再求取。打LJ的元 素分别与关于对角线对称的元素共轭。当RI = 3 时，
=|σ2Ι4+Η"Η|因此，当RI为满秩时，度量矩阵的行列式与码本无关，所有码本的度量矩阵的行 列式相同，只需要计算一次。步骤304 根据输入噪声、信道估计矩阵和所述码本获得与所述码本分别对应的 度量矩阵的行列式；其中，当RI不为满秩时，度量矩阵的行列式与码本有关，码本不同时，码本度量矩 阵的行列式也不同，因此，需要分别计算每个码本的度量矩阵的行列式。步骤305 将度量矩阵中对角线元素的代数余子式与度量矩阵的行列式求商，得 到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；步骤306 根据度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的均方差； 其中，在基于均方差进行码本选择时，由公式MSE(W)= Im+ 2获 在基于信噪比进行码本选择时，由公式i7w^ _σ2TWwHiiHW + ^ T1 获
得每个码本的信噪比，其中，k为粒度范围内各个子载波索引。步骤307 比较每个码本的均方差，将最小均方差所对应的码本作为最优码本；其中，基于均方差MSE的码本选择可以表示为 基于信噪比SNR的码本选择可以表示为 其中，K为反馈粒度内包含的子载波数，k为粒度范围内的各个子载波索引，W为码 本，tr(.)即迹。步骤308 将最优码本的码本编号发送给基站。其中，预先在基站和终端共同设置有每个码本的码本编号，当终端将所述最优码 本的码本编号发送给基站后，由所述基站根据保存的码本编号与码本之间的对应关系，得 到所述最优码本。由上述实施例可以看出，使用伴随矩阵法求解度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元 素，由于用伴随矩阵法可以相对独立地计算逆矩阵中的每个元素，而不需要如变量循环重 新编号法那样计算整个逆矩阵的所有元素，从而减少了计算量，节省了码本选择的时间，进 而节约了系统资源。此外，当与码本对应的RI为满秩时，可以直接由信道估计矩阵和输入噪声获得每 个码本的度量矩阵的行列式，进一步减少了计算量，并节省了码本选择的时间，节约了系统 资源。实施例三与上述一种码本选择的方法相对应，本发明实施例还提供了一种码本选择的装置。请参阅图4，其为本发明一种码本选择的装置的一个实施例结构图，该装置包括元素 获得单元401、度量值获得单元402和选择单元403。下面结合该装置的工作原理进一步介 绍其内部结构以及连接关系。元素获得单元401，用于根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆 矩阵中对角线上的元素；度量值获得单元402，用于根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每 个码本的度量值；选择单元403，用于按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将 与所述度量值所对应的码本作为最优码本。其中，元素获得单元401包括第一获取子单元4011和第二获取子单元4012，第一获取子单元4011，用于当与码本对应的RI为非满秩时，根据输入噪声、信道 估计矩阵和码本获得与每个码本分别对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线 元素的代数余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到所述与每个码本所对应的度量矩阵 的逆矩阵中对角线上的元素；第二获取子单元4012，用于当与码本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估 计矩阵获得与每个码本所对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数 余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到所述与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中 对角线上的元素。其中，度量值获得单元402可以包括噪声比获得子单元4021和信噪比设置子单 元 4022，信噪比获得子单元4021，根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个 码本的信噪比；信噪比设置子单元4022，用于将每个码本的信噪比设置为所述码本的度量值。或者，度量值获得单元402也可以包括均方差获得子单元，用于根据所述度量矩 阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的均方差，均方差设置子单元，用于将每个码 本的均方差设置为所述码本的度量值。其中，选择单元403可以包括最大信噪比选择子单元4031和最大信噪比设置子 单元4032，最大信噪比选择子单元4031，用于按照信噪比最大化原则，从所述每个码本的信 噪比中选取最大信噪比；最大信噪比设置子单元4032，用于将与所述最大信噪比所对应的码本作为最优码 本；或者，选择单元403也可以包括最小均方差选择子单元，用于按照均方差最小化 原则，从所述每个码本的均方差中选取最小均方差；最小均方差设置子单元，用于将与所述 最小均方差所对应的码本作为最优码本。进一步的，所述装置还包括反馈单元404，用于将所述最优码本反馈给基站。其 中，反馈单元404包括码本编号设置子单元4041和发送子单元4042，码本编号设置子单元4041，用于预先与所述基站共同设置每个码本的码本编号；发送子单元4042，用于将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所述基站根据保存的码本编号与码本之间的对应关系，得到所述最优码本。由上述实施例可以看出，使用伴随矩阵法求解度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元 素，由于用伴随矩阵法可以相对独立地计算逆矩阵中的每个元素，而不需要如变量循环重 新编号法那样计算整个逆矩阵的所有元素，从而减少了计算量，节省了码本选择的时间，进 而节约了系统资源。此外，当与码本对应的RI为满秩时，可以直接由信道估计矩阵和输入噪声获得每 个码本的度量矩阵的行列式，进一步减少了计算量，并节省了码本选择的时间，节约了系统 资源。需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部 分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机 可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的 存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体 (Random AccessMemory, RAM)等。以上对本发明所提供的一种码本选择的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用 了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发 明的限制。
权利要求
一种码本选择的方法，其特征在于，包括根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值；按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将与所述最优度量值所对应的码本作为最优码本。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据伴随矩阵法得到与每个码本所 对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素包括当与码本对应的秩指示RI为非满秩时，根据输入噪声、信道估计矩阵和所述码本获得 与所述码本分别对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与 所述度量矩阵的行列式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元 素；当与码本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估计矩阵获得与所述码本所对应 的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与所述度量矩阵的行列 式求商，得到与所述码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据度量矩阵的逆矩阵中对角线上 的元素得到每个码本的度量值包括根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的信噪比；将每个码本的信噪比设置为所述码本的度量值；或者，根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的均方差， 将每个码本的均方差设置为所述码本的度量值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照预置原则从所述每个码本的度 量值中选取最优度量值，将与所述最优度量值所对应的码本作为最优码本包括按照信噪比最大化原则，从所述每个码本的信噪比中选取最大信噪比；将与所述最大信噪比所对应的码本作为最优码本；或者，按照均方差最小化原则，从所述每个码本的均方差中选取最小均方差， 将与所述最小均方差所对应的码本作为最优码本。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 将所述最优码本反馈给基站。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述最优码本反馈给基站包括 预先与所述基站共同设置每个码本的码本编号；将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所述基站根据保存的码本编号与码本 之间的对应关系，得到所述最优码本。
7.—种码本选择的装置，其特征在于，包括元素获得单元，用于根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对 角线上的元素；度量值获得单元，用于根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值；选择单元，用于按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将与所述 度量值所对应的码本作为最优码本。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述元素获得单元包括第一获取子单元，用于当与码本对应的RI为非满秩时，根据输入噪声、信道估计矩阵 和码本获得与每个码本分别对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代 数余子式与所述度量矩阵的行列式求商，得到所述与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵 中对角线上的元素；第二获取子单元，用于当与码本对应的RI为满秩时，根据输入噪声和信道估计矩阵获 得与每个码本所对应的度量矩阵的行列式，将所述度量矩阵中对角线元素的代数余子式与 所述度量矩阵的行列式求商，得到所述与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上 的元素。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述度量值获得单元包括信噪比获得子单元，根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的信 噪比；信噪比设置子单元，用于将每个码本的信噪比设置为所述码本的度量值；或者，均方差获得子单元，用于根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本 的均方差，均方差设置子单元，用于将每个码本的均方差设置为所述码本的度量值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选择单元包括最大信噪比选择子单元，用于按照信噪比最大化原则，从所述每个码本的信噪比中选 取最大信噪比；最大信噪比设置子单元，用于将与所述最大信噪比所对应的码本作为最优码本；或者，最小均方差选择子单元，用于按照均方差最小化原则，从所述每个码本的均方差中选 取最小均方差；最小均方差设置子单元，用于将与所述最小均方差所对应的码本作为最优码本。
11.根据权利要求7-10任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括反馈单元，用于将所述最优码本反馈给基站。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述反馈单元包括码本编号设置子单元，用于预先与所述基站共同设置每个码本的码本编号；发送子单元，用于将所述最优码本的码本编号发送给所述基站，由所述基站根据保存 的码本编号与码本之间的对应关系，得到所述最优码本。
全文摘要
本发明实施例公开了一种码本选择的方法和装置。其中，所述方法包括根据伴随矩阵法得到与每个码本所对应的度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素；根据所述度量矩阵的逆矩阵中对角线上的元素得到每个码本的度量值；按照预置原则从所述每个码本的度量值中选择最优度量值，将与所述最优度量值所对应的码本作为最优码本。根据本发明实施例，可以减少码本选择的时间，进而节约系统资源。
文档编号H04B7/08GK101931450SQ20091005361
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者徐兵, 罗新, 陈颖 申请人:联芯科技有限公司