专利名称：在4-Tx系统中的上行链路预编码方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在移动通信系统中通过预编码来发射/接收信号的技术，并且更具体而言，涉及一种用于用户设备在4-天线系统中有效地预编码和发射上行链路信号的方法以及一种用于基站有效地接收所发射的信号的方法。
背景技术：
在多天线或MIMO系统中，预编码通过提供波束形成增益和分集增益来将高峰值/ 平均系统吞吐量提供到发射/接收侧。然而，预编码方案需要考虑到天线设置、信道配置、 系统结构等来适当地设计。通常，MIMO系统执行预编码，以使用基于码本的预编码方案来最小化复杂性并且控制信令开销。在该情形下，码本包括根据发射秩和天线数目的发射和接收侧之间预定的预编码向量/矩阵的指定数目。发射侧根据从接收侧接收到的信道状态信息来选择在码本内的特定向量/矩阵，对发射信号执行预编码，并且然后发射已预编码的信号。有时，发射侧根据预定规则而不是从接收侧接收信道状态信息来选择预编码矩阵，执行预编码并且然后能够发射相应的信号。
图1是用于解释基于码本的预编码的基本概念的图。根据基于码本的预编码方案，如前所述，发射侧和接收侧彼此共享码本信息，该码本信息包括根据发射秩预定的预编码矩阵的指定数目、天线数目等。接收侧经由接收到的信号来测量信道状态，并且然后能够基于上述码本信息来将优选预编码矩阵信息反馈到发射侧。例如，图1示出了接收侧将每个码本的优选预编码矩阵信息发射至发射侧。已从接收侧接收到反馈信息，发射侧能够基于所接收到的信息从码本选择特定预编码矩阵。已经选择预编码矩阵，发射侧按照与发射秩相对应的数目的层信号乘以所选择的预编码矩阵的方式来执行预编码。并且，发射侧能够经由多个天线发射已预编码的发射信号。已经接收到由发射侧预编码和发射的信号，接收侧能够通过执行与发射侧所执行的预编码相反的处理来重构所接收到的信号。由于预编码矩阵通常满足作为U*UH = I的酉矩阵(U)的条件，所以按照将接收到的信号乘以用于发射侧的预编码的预编码矩阵(P)的厄密的(Ph)的方式来执行上述预编码的反向处理。在LTE (第三代合作伙伴项目长期演进)版本8系统中，在将MIMO方案应用到从用户设备到基站的上行链路信号发射的情形下，只是由于诸如PAPR/CM(峰均比/立方度量) 属性劣化等问题，规定MIMO发射方案用于从基站至用户设备的下行链路信号发射。然而， 在将MIMO方案用于发射速率增强、分集增益获取等方面，一直在讨论由用户设备发射到基站的上行链路信号。并且，3GPP LTE的下一个标准正处于讨论中，其是关于将MIMO应用到上行链路信号发射的详细方法。
发明内容
因此，本发明针对一种在4Tx系统中的上行链路预编码方法，该方法基本消除了由于相关技术的限制和缺点所导致的一个或多个问题。本发明的一个目的是提供一种用于上行链路预编码的码本，并且更确切地说，一种适合于用户设备使用4个天线有效地预编码和发射信号的码本。本发明的另一目的是提供一种使用4个天线将信号从用户设备发射到基站的方法。通过本发明实现和达到的技术目的不限于上述目的。并且，本发明所属领域的普通技术人员一旦查阅了本发明的下述实施例就能够考虑到其他未提及的技术任务。为了实现这些目的和其他优点以及根据本发明的目的，如此处所体现和广泛描述的，一种根据本发明的发射信号的方法，所述信号由配置成使用4个天线的用户设备发射到基站，所述方法包括步骤获取发射秩信息；通过从4-天线码本选择与发射秩相对应的一个预编码矩阵并且然后对与发射秩相对应的数目的层信号执行预编码，输出预编码信号；以及将预编码信号发射到基站，其中，4个天线被分组成包括4个天线中的两个的第一天线组和包括4个天线中的剩余的第二天线组，并且其中对于秩1，4个天线码本包括第一类型预编码矩阵，在第一类型预编码矩阵中，与第一天线组相对应的两个分量是0并且与第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵；以及第二类型预编码矩阵，在第二类型预编码矩阵中，与第一天线组相对应的两个分量和与第二天线组相对应的两个分量分别构成 DFT矩阵。优选地，第一类型预编码矩阵是天线组选择矩阵，并且其中第二类型预编码矩阵是DFT矩阵。优选地，第二类型预编码矩阵包括代码，在该代码中，与第一天线组相对应的两个分量和与第二天线组相对应的两个分量相互正交。优选地，对于秩2，4个天线码本包括预编码矩阵，在预编码矩阵中，与第一天线组或第二天线组相对应的两个分量在第一列中为0，并且与第二天线组或第一天线组相对应的两个分量在第二列中是0。更优选地，对于秩2，4_天线码本包括从由用于执行改变两个层信号位置的层交换功能的预编码矩阵以及用于改变天线位置的天线置换预编码矩阵构成的组中选择的至少一个。在本发明的另一方面中，一种发射信号的方法，所述信号由使用4个天线的用户设备发射到基站，所述方法包括步骤获得发射秩信息；通过从4天线码本选择与发射秩相对应的一个预编码矩阵来输出预编码信号并且然后对与发射秩相对应的数目的层信号执行预编码，输出预编码信号，4天线码本包括4*3矩阵类型的第一类型预编码矩阵，4*3矩阵类型包括对于秩3的在每个行中的2个非零分量和在第一和第二列中的2个零分量；以及将预编码信号发射到基站。
类型、；^，ι和ι是仅包括非零分量的2*1向量，并且是仅包括零分量的2*1向量。 更优选地，巧和％ I相互正交并且5|和巧丨相互正交。在该情形下，如果用于卩.和巧
6
优选地，第一类型预编码矩阵具有W^x3
巧 I ^k J 〒j νι的归一化系数被设置成1，并且用于％和%的归一化系数被设置成，则它满足α = 2β。如果用于力和&的归一化系统被设置成并且用于巧1和%的归一化系数被设置成则其满足α = β I。 优选地，第一类型预编码矩阵具有
权利要求
1.一种发射信号的方法，所述信号通过被配置成使用4个天线的用户设备发射到基站，所述方法包括获得发射秩信息；通过使用与所述发射秩相对应的特定预编码矩阵对与所述发射秩相对应的数目的层信号进行预编码来输出预编码信号，其中，从A-天线码本选择所述特定预编码矩阵；以及将所述预编码信号发射到所述基站，其中，所述4个天线被分组成包括所述4个天线中的两个的第一天线组和包括所述4 个天线中的剩余的第二天线组，以及其中，对于秩1，所述4个天线码本包括第一类型预编码矩阵和第二类型预编码矩阵， 在所述第一类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量是零，并且与所述第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵，在所述第二类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量和与所述第二天线组相对应的两个分量分别构成DFT矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一类型预编码矩阵是天线组选择矩阵，并且其中，所述第二类型预编码矩阵是DFT矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二类型预编码矩阵包括代码，在所述代码中，与所述第一天线组相对应的所述两个分量和与所述第二天线组相对应的所述两个分量相互正交。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对于秩2，所述4-天线码本包括预编码矩阵，在所述预编码矩阵中，与所述第一天线组或者所述第二天线组相对应的两个分量在第一列中是0，并且与所述第二天线组或所述第一天线组相对应的两个分量在第二列中是0。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对于所述秩2，所述4-天线码本包括从由用于执行改变两个层信号位置的层交换功能的预编码矩阵以及用于改变天线位置的天线置换预编码矩阵构成的组中选择的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一类型预编码矩阵和所述第二类型预编码矩阵中的每个是与同一常量相乘的所述预编码矩阵。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一类型预编码矩阵被配置成使用所述用户设备的最大可用发射功率的1/2来将所述预编码信号发射到所述基站。
8.一种发射信号的方法，所述信号通过配置成使用4个天线的用户设备被发射到基站，所述4个天线被分组成包括所述4个天线中的2个的第一天线组和包括所述4个天线中的剩余的第二天线组，所述方法包括在特定情形下断开所述第一天线组，以及经由所述第二天线组将所述信号发射到所述基站，其中，通过使用用于断开所述第一天线组的秩-1预编码矩阵进行预编码来执行断开所述第一天线组。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述秩-1预编码矩阵包括预编码矩阵，在该预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量是零，并且与所述第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵。
10.一种接收信号的方法，所述信号由基站从被配置成使用4个天线的用户设备接收到，所述方法包括从所述用户设备接收接收信号；获得由所述用户设备用于所述接收信号的发射秩和预编码矩阵标识信息；以及使用与从4-天线码本选择的所述发射秩和预编码矩阵标识信息相对应的特定预编码矩阵，对所述接收信号执行预编码的反向处理；其中，所述4个天线被分组成包括所述4个天线中的两个的第一天线组和包括所述4 个天线中的剩余的第二天线组，以及其中，对于秩1，所述4-天线码本包括第一类型预编码矩阵和第二类型预编码矩阵，在所述第一类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量是零，并且与所述第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵，在所述第二类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量和与所述第二天线组相对应的两个分量分别构成DFT矩阵。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一类型预编码矩阵是天线组选择矩阵， 并且其中，所述第二类型预编码矩阵是DFT矩阵。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，对于秩2，所述4-天线码本包括预编码矩阵， 在该预编码矩阵中，与所述第一天线组或者所述第二天线组相对应的两个分量在第一列中是0，并且与所述第二天线组或者所述第一天线组相对应的两个分量在第二列中是0。
13.一种用户设备，包括第一天线组，所述第一天线组包括第一天线和第二天线；第二天线组，所述第二天线组包括第三天线和第四天线；存储器，所述存储器被配置成存储4-天线码本，对于秩1，所述4-天线码本包括第一类型预编码矩阵和第二类型预编码矩阵，在所述第一类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量是零，并且与所述第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵，在所述第二类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相当应的两个分量和与所述第二天线组相对应的两个分量分别构成DFT矩阵；以及预编码器，所述预编码器使用与发射秩相对应的特定预编码矩阵，通过预编码与所述发射秩相对应的数目的层信号来输出预编码信号，其中，从在所述存储器中存储的所述 4-天线码本选择所述特定预编码矩阵，其中，经由所述第一天线组和所述第二天线组中的至少一个，将由所述预编码器预编码的所述预编码信号发射到基站。
14.根据权利要求13所述的用户设备，其中，所述第一类型预编码矩阵是天线组选择矩阵，并且其中，所述第二类型预编码矩阵是DFT矩阵。
15.根据权利要求13所述的用户设备，其中，所述第二类型预编码矩阵包括代码，在所述代码中，与所述第一天线组相对应的所述两个分量和与所述第二天线组相对应的所述两个分量相互正交。
16.根据权利要求13所述的用户设备，其中，对于秩2，所述4-天线码本包括预编码矩阵，在所述预编码矩阵中，与所述第一天线组或者所述第二天线组相对应的两个分量在第一列中是0，并且与所述第二天线组或所述第一天线组相对应的两个分量在第二列中是0。
17.根据权利要求16所述的用户设备，其中，对于秩2，所述4-天线码本包括从由用于执行改变两个层信号位置的层交换功能的预编码矩阵以及用于改变天线位置的天线置换预编码矩阵构成的组中选择的至少一个。
18.根据权利要求13所述的用户设备，其中，所述第一类型预编码矩阵和所述第二类型预编码矩阵中的每个是与同一常量相乘的所述预编码矩阵。
19.根据权利要求18所述的用户设备，其中，所述第一类型预编码矩阵被配置成使用所述用户设备的最大可用发射功率的1/2来将所述预编码信号发射到所述基站。
20.一种用户设备，包括第一天线组，所述第一天线组包括第一天线和第二天线；第二天线组，所述第二天线组包括第三天线和第四天线；存储器，所述存储器被配置成存储4-天线码本，对于秩1，所述4-天线码本包括用于断开所述第一天线组的预编码矩阵；以及预编码器，所述预编码器通过使用所述预编码矩阵预编码发射信号来输出预编码信号，其中，经由所述第一天线组将由所述预编码器预编码的所述预编码信号发射到基站。
21.根据权利要求20所述的用户设备，其中，所述预编码矩阵具有设置成0的与所述第一天线相对应的两个分量，并且具有构成DFT矩阵的与所述第二天线组相对应的另外两个分量。
22.—种基站，包括天线，所述天线被配置成接收从用户设备发射的接收信号，所述用户设备被配置成使用4个天线来发射信号，所述4个天线被分组成包括所述4个天线中的两个的第一天线组和包括所述4个天线中的剩余的第二天线组；存储器，所述存储器被配置成存储4-天线码本，对于秩1，所述4-天线码本包括第一类型预编码矩阵和第二类型预编码矩阵，在所述第一类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量是零，并且与所述第二天线组相对应的两个分量构成DFT矩阵，在所述第二类型预编码矩阵中，与所述第一天线组相对应的两个分量和与所述第二天线组相对应的两个分量分别构成DFT矩阵；以及预编码器，所述预编码器通过使用与由所述用户设备使用的发射秩和预编码矩阵标识信息相对应的特定预编码矩阵来对所述接收信号执行预编码的反向处理，其中，从所述 4-天线码本选择所述特定预编码矩阵。
23.根据权利要求22所述的基站，其中，对于秩2，所述4-天线码本包括预编码矩阵， 其中，与所述第一天线组或所述第二天线组相对应的两个分量在第一列中是0，并且与所述第二天线组或所述第一天线组相对应的两个分量在第二列中是0。
全文摘要
公开了一种用于用户设备在4-天线系统中有效地预编码和发射上行链路信号的方法，以及一种用于基站有效地接收所发射的信号的方法。用户设备的4个天线可以由2-天线单元来分组。考虑到该天线组，能够使用天线组单元的天线选择/DFT矩阵来执行预编码。此外，秩-3码本可以被配置成包括考虑每个天线的功率平衡的类型的预编码矩阵；以及包括仅在一行中的一个非零分量的预编码矩阵，以维持良好CM属性。
文档编号H04B7/04GK102318224SQ201080007943
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年2月13日
发明者任彬哲, 李文一, 李旭峰, 郑载薰, 高贤秀 申请人:Lg电子株式会社