波束赋形传输方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种波束赋形传输方法和装置，涉及无线通信【技术领域】，用于提高波束赋形传输的性能。本方案中，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，其中为每个传输层分配的波束赋形向量均不相同、并且按照分配的波束赋形向量进行波束赋形传输时码字间的传输性能的差距最小；然后，对于各码字对应的每个传输层，根据为该传输层分配的波束赋形向量将该传输层上的码字的数据符号映射到当前的各个天线上后，进行发送。采用本发明能够有效提高波束赋形传输的性能。
【专利说明】波束赋形传输方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种波束赋形传输方法和装置。
【背景技术】
[0002]目前在多天线系统中采用的波束赋形技术广泛采用的是基于特征值分解的波束赋形(Eigenvalue Based Beamforming, EBB)算法。EBB算法按照如下公式(I)确定出采用的赋形向量，并根据该赋形向量对发送的信号进行波束赋形处理。
[0003]
【权利要求】
1.一种波束赋形传输方法，应用于两个码字的波束赋形传输方案中，每个码字对应至少一个传输层、且传输层的总数大于2，其特征在于，该方法包括: 为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，为每个传输层分配的波束赋形向量均不相同、并且按照分配的波束赋形向量进行波束赋形传输时码字间的传输性能的差距最小; 对于各码字对应的每个传输层，根据为该传输层分配的波束赋形向量将该传输层上的码字的数据符号映射到当前的各个天线上后，进行发送。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 对信道相关矩阵进行特征值分解，得到多个特征向量； 确定两个码字中第一码字对应的每个传输层使用的特征向量的各个可能的组合，每个传输层使用不同的特征向量； 对于确定出的每个组合，确定在该组合下两个码字的等效容量的差值，并选取得到的最小差值对应的组合； 将选取出的组合中的特征向量作为波束赋形向量，逐一分配给第一码字对应的每个传输层；将多个特征向量中除该组合中的特征向量外的其他特征向量作为波束赋形向量，逐一分配给两个码字中第二码字对应的每个传输层。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对于确定出的每个组合，确定在该组合下两个码字的等效容量的差值，并选取得到的最小差值对应的组合，具体包括: 假设所述多个特征向量分别为&，...，『& ;队为传输层的总数；第一码字对应的每个传输层使用的特征向量分别为&，...，&，UV, e{l，…，Ay ;按照如下公式确定(，…人,: K、= argmin 办+务)-f\ (1 +务) 其中，λ m为Vm对应的特征值；λ n为Vn对应的特征值； 将K，…，I1作为选取得到的最小差值对应的组合中的特征向量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 获取预先通过统计得到的波束赋形向量分配方式； 根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在传输层数为4时，所述根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、V4，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为\、V3;或者，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为VpV3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、v4 ； 其中，V1、V2、V3、V4为对信道相关矩阵进行特征值分解，得到的多个特征向量，各特征向量对应的特征值分别为λ P λ 2、入3、λ 4，且λ λ 2〉入3〉入4。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在传输层数为4时，所述根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、v4，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为\、V3;或者，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为VpV3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、v4 ； 其中，V1为预先采用DP算法得到的波束赋形矩阵的第一列构成的向量，V2为所述波束赋形矩阵的第二列构成的向量，V3为所述波束赋形矩阵的第三列构成的向量，V4为所述波束赋形矩阵的第四列构成的向量。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在传输层数为3时，所述根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V2，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为\、V3;或者，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V3,为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为VpV2 ； 其中，V1, V2, V3为预先对信道相关矩阵进行特征值分解，得到的多个特征向量，各特征向量对应的特征值分别为λρ λ 2> λ3,且λρλρλρ
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在传输层数为3时，所述根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，具体包括: 为两个码字中对应一 个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V2，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为\、V3 ;或者，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V3,为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为VpV2 ； 其中，V1为预先采用DP算法得到的波束赋形矩阵的第一列构成的向量，V2为所述波束赋形矩阵的第二列构成的向量，V3为所述波束赋形矩阵的第三列构成的向量。
9.一种波束赋形传输装置，应用于两个码字的波束赋形传输方案中，每个码字对应至少一个传输层、且传输层的总数大于2，其特征在于，该装置包括: 赋形向量分配单元，用于为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量，为每个传输层分配的波束赋形向量均不相同、并且按照分配的波束赋形向量进行波束赋形传输时码字间的传输性能的差距最小； 波束赋形传输单兀，用于对于各码字对应的每个传输层，根据为该传输层分配的波束赋形向量将该传输层上的码字的数据符号映射到当前的各个天线上后，进行发送。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 对信道相关矩阵进行特征值分解，得到多个特征向量； 确定两个码字中第一码字对应的每个传输层使用的特征向量的各个可能的组合，每个传输层使用不同的特征向量； 对于确定出的每个组合，确定在该组合下两个码字的等效容量的差值，并选取得到的最小差值对应的组合； 将选取出的组合中的特征向量作为波束赋形向量，逐一分配给第一码字对应的每个传输层；将多个特征向量中除该组合中的特征向量外的其他特征向量作为波束赋形向量，逐一分配给两个码字中第二码字对应的每个传输层。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 假设所述多个特征向量分别为K，…，U队为传输层的总数；第一码字对应的每个传输层使用的特征向量分别为(，...，&按照如下公式确定i1,……，in1，
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 获取预先通过统计得到的波束赋形向量分配方式； 根据所述波束赋形向量分配方式，为各码字对应的每个传输层分配波束赋形向量。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 在传输层数为4时，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、V4，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、V3;或者，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、V3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、V4 ； 其中，V1、V2、V3、V4为预先对信道相关矩阵进行特征值分解，得到的多个特征向量，各特征向量对应的特征值分别为λ:、λ 2> λ 3、λ4,且λ P λ 2> λ 3> λ 4。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 在传输层数为4时，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、V4，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、V3;或者，为两个码字中第一码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为'、V3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V2、V4 ； 其中，V1为预先采用DP算法得到的波束赋形矩阵的第一列构成的向量，V2为所述波束赋形矩阵的第二列构成的向量，V3为所述波束赋形矩阵的第三列构成的向量，1为所述波束赋形矩阵的第四列构成的向量。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 在传输层数为3时，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V2，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V1、V3 ;或者，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为； 其中，V1, V2, V3为预先对信道相关矩阵进行特征值分解，得到的多个特征向量，各特征向量对应的特征值分别为λρ λ 2> λ3,且λρλρλρ
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述赋形向量分配单元用于: 在传输层数为3时，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V2，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为V1、V3 ;或者，为两个码字中对应一个传输层的第一码字的传输层分配的波束赋形向量分别为V3，为两个码字中第二码字对应的每个传输层分配的波束赋形向量分别为VpV2 ；其中，V1为预先采用DP算法得到的波束赋形矩阵的第一列构成的向量，V2为所述波束赋形矩阵的第二列 构成的向量，V3为所述波束赋形矩阵的第三列构成的向量。
【文档编号】H04B7/06GK103457649SQ201210170214
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】吴凯, 索士强 申请人:电信科学技术研究院