一种码本选择方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种码本选择方法及装置，用以实现用户设备在选择上报给基站的秩和码本时，降低该选择过程的复杂度。本发明方法包括：获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩；当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比；针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率；选择和速率最大的码本作为最优码本。
【专利说明】一种码本选择方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种码本选择方法及装置。
【背景技术】
[0002]在长期演进(Long Term Evolution, LTE)系统空间复用预编码设计中，LTE系统R8版本里定义了空间复用的码本，这种设计的特点是在基站和用户设备都维护一个相同的预编码矩阵集，用户设备根据对多输入多输出(Multiple In Multiple Out，MMO)信道特征的估计，在预编码矩阵集中选择最优的码本，以及该码本对应的矩阵的秩，该最优码本对应的矩阵由所有可能反映信道特征的系数矩阵构成，然后用户设备将该码本的序号，以及该最优码本对应的矩阵的秩上报给基站，基站根据用户设备上报的码本序号和秩确定下次传输的层数和码本。
[0003]目前，R8版本空间复用最多支持两个码字四个流传输，用户设备在预编码矩阵集中选择最优码本，以及该码本对应的矩阵的秩时，通常采用如下两类方案:
[0004]第一种方案是用户设备遍历预编码矩阵集中所有的码本，基于容量最大准则选择向基站上报的码本序号和秩，例如选择预编码矩阵集中使得信道容量最大的码本矩阵的秩，以及和速率最大时的码本序号；由于第一类方案需要遍历预编码矩阵集中所有的码本，例如对于LTE四端口预编码矩阵集，需要进行64次计算过程，因此，第一类方案的实现过程复杂度高。
[0005]第二种方案是在预编码矩阵集中基于容量最大准则先选择秩，然后根据确定的秩，再选择最优的码本，例如对于LTE四端口预编码矩阵集，只需要进行16次计算过程；相对于第一类方案的计算过程，第二类方案的实现过程的复杂度有所降低，但此类方案在选择秩的过程中，仍需要进行多次迭代计算，遍历所有可能的秩才能选择出满足条件的秩，因此，第二类方案的实现过程的复杂度仍然很高。尤其是当预编码矩阵的秩为4时，采用第一类方案或第二类方案选择向基站上报的码本序号和秩的过程复杂度都很高。
[0006]综上所述，用户设备在采用现有技术选择上报给基站的秩和码本序号时，该选择过程的复杂度高，不便于实现。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种码本选择方法及装置，用以实现用户设备在选择上报给基站的秩和码本时，降低该选择过程的复杂度。
[0008]本发明实施例提供一种码本选择方法，该方法包括:
[0009]获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩；
[0010]当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比；[0011]针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率；
[0012]选择和速率最大的码本作为最优码本。
[0013]从上述方法可以看出，本发明中通过选择满足预设条件的特征值的平方值，进而选择信道容量最大时矩阵的秩，即用户设备上报给基站的矩阵的秩，并当该秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，确定信噪比等过程，对选择最优码本的算法进行简化，得到用户设备上报给基站的码本，通过本发明的上述方法降低了用户设备在选择上报给基站的秩和码本的过程的复杂度。
[0014]较佳地，通过对信道的预编码矩阵进行奇异值分解，计算得到该矩阵的每个秩对应的特征值的平方值。
[0015]这样，便得到预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，进而可以选择满足预设条件的特征值的平方值，进一步选择信道容量最大时矩阵的秩，即用户设备上报给基站的矩阵的秩。
[0016]较佳地，将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩，包括:
[0017]获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值中，满足特征值的平方值大于N/信噪比的所有秩，其中，N的取值根据相邻两个秩的信道容量的差值确定，信噪比为信道的信息参数中的信噪比；
[0018]将所有秩中最大的秩确定为信道容量最大时信道的预编码矩阵的秩。
[0019]这样，便可以选择信道容量最大时矩阵的秩，即用户设备上报给基站的矩阵的秩，降低了用户设备采用现有技术选择上报给基站的矩阵的秩时，该选择过程的复杂度。
[0020]较佳地，特定值为4。
[0021]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为4时，用户设备采用本发明提供的上述方法选择最优码本时，即通过对该秩对应的码本进行分组，确定信噪比等过程，降低了选择最优码本过程的复杂度。
[0022]较佳地，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，对该秩对应的码本进行分组，包括:
[0023]将16个码本W。至W15分成5组，其中，第一组包括W。、W2、W8和W1(l，第二组包括VW3 > W9和W11,第三组包括W4和W6，第四组包括W5和W7,第五组包括W12、W13、W14和w15。
[0024]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，用户设备采用本发明提供的上述方法选择最优码本时，即通过对该秩对应的码本进行分组，进一步地确定信噪比等过程，降低了选择最优码本过程的复杂度。
[0025]较佳地，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比，包括:
[0026]在每组码本中任意选取一个码本，并计算所选取的码本中每层数据流的信噪比；
[0027]针对每组码本，根据该组中已计算的码本中每层数据流的信噪比，以及该组中各个码本之间每层数据流的信噪比的变换关系，确定该组中未计算的码本中每层数据流的信噪比。
[0028]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，针对已分组的每组码本，通过上述方法确定每组码本的信噪比，降低了用户设备在选择最优码本过程的复杂度。[0029]本发明实施例提供一种码本选择装置，该装置包括:
[0030]确定单元，用于获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩；
[0031]处理单元，用于当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比；
[0032]计算单元，用于针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率；
[0033]选择单元，用于选择和速率最大的码本作为最优码本。
[0034]较佳地，确定单元通过对信道的预编码矩阵进行奇异值分解，计算得到该矩阵的每个秩对应的特征值的平方值。
[0035]这样，便得到预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，进而确定单元可以选择满足预设条件的特征值的平方值，进一步选择信道容量最大时矩阵的秩，即用户设备上报给基站的矩阵的秩。
[0036]较佳地，确定单元在将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩时，具体用于:
[0037]获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值中，满足特征值的平方值大于N/信噪比的所有秩，其中，N的取值根据相邻两个秩的信道容量的差值确定，信噪比为信道的信息参数中的信噪比；
[0038]将所有秩中最大的秩确定为信道容量最大时信道的预编码矩阵的秩。
[0039]这样，确定单元便可以选择信道容量最大时矩阵的秩，即用户设备上报给基站的矩阵的秩，降低了采用现有技术选择上报给基站的矩阵的秩时，该选择过程的复杂度。
[0040]较佳地，特定值为4。
[0041]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为4时，处理单元、计算单元和选择单元通过对该秩对应的码本进行分组，确定信噪比等过程，降低了选择最优码本的过程的复杂度。
[0042]较佳地，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，处理单元在对该秩对应的码本进行分组时，具体用于:
[0043]将16个码本Wtl至W15分成5组，其中，第一组包括W8和Wltl,第二组包括1、W3 > W9和W11,第三组包括W4和W6，第四组包括W5和W7,第五组包括W12、W13、W14和w15。
[0044]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，处理单元通过对该秩对应的码本进行分组，进而计算单元可以确定每组码本中码本的信噪比，降低了选择最优码本过程的复杂度。
[0045]较佳地，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，处理单元在根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比时，具体用于:
[0046]在每组码本中任意选取一个码本，并计算所选取的码本中每层数据流的信噪比；
[0047]针对每组码本，根据该组中已计算的码本中每层数据流的信噪比，以及该组中各个码本之间每层数据流的信噪比的变换关系，确定该组中未计算的码本中每层数据流的信噪比。
[0048]这样，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，针对已分组的每组码本，计算单元通过上述方法确定每组码本的信噪比，降低了用户设备在选择最优码本过程的复杂度。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1为本发明实施例提供的一种码本选择方法流程示意图；
[0050]图2为用户设备采用本发明实施例提供的方法选择上报给基站的秩的方法流程示意图；
[0051]图3为用户设备采用本发明实施例提供的方法选择上报给基站的码本的方法流程不意图；
[0052]图4为本发明实施例提供的一种码本选择装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0053]本发明提供一种码本选择方法及装置，用以实现用户设备在选择上报给基站的秩和码本时，降低该选择过程的复杂度。
[0054]如图1所示，本发明实施例提供了一种码本选择方法，该方法包括:
[0055]S11、获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩；
[0056]S12、当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比；
[0057]S13、针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率；
[0058]S14、选择和速率最大的码本作为最优码本。
[0059]较佳地，在步骤Sll中，通过对信道的预编码矩阵进行奇异值分解，计算得到该矩阵的每个秩对应的特征值的平方值。
[0060]较佳地，在步骤Sll中，将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩的方法包括:
[0061]获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值中，满足特征值的平方值大于N/信噪比的所有秩，其中，N的取值根据相邻两个秩的信道容量的差值确定，信噪比为信道的信息参数中的信噪比；
[0062]将所有秩中最大的秩确定为信道容量最大时信道的预编码矩阵的秩。
[0063]较佳地，步骤S12中特定值为4。
[0064]较佳地，在步骤S12中，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，对该秩对应的码本进行分组的方法包括:
[0065]将16个码本W。至W15分成5组，其中，第一组包括W。、W2、W8和W1(l，第二组包括VW3 > W9和W11,第三组包括W4和W6，第四组包括W5和W7,第五组包括W12、W13、W14和w15。
[0066]较佳地，在步骤S12中，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比的方法包括:
[0067]在每组码本中任意选取一个码本，并计算所选取的码本中每层数据流的信噪比；
[0068]针对每组码本，根据该组中已计算的码本中每层数据流的信噪比，以及该组中各个码本之间每层数据流的信噪比的变换关系，确定该组中未计算的码本中每层数据流的信噪比。
[0069]下面以用户设备从LTE系统的4端口的预编码矩阵集中选择上报给基站的秩和码本为例，具体说明本发明实施例提供的一种码本选择方法；LTE系统的4端口的预编码矩阵
集如表1所示，其中，Rw是根据表达式，以及Is}确定的列矩阵，Is}表示码本Wn的列，Un为表1中的向量，H表示无线信道，即时!表示由码本Wn的{s}列组成
的列矩阵，例如和14}是由码本Wtl的第I列和第4列组成的列矩阵。
[0070]表1 LTE系统的4端口的预编码矩阵集
[0071]
【权利要求】
1.一种码本选择方法,其特征在于,该方法包括: 获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩； 当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比； 针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率； 选择和速率最大的码本作为最优码本。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对信道的预编码矩阵进行奇异值分解，计算得到该矩阵的每个秩对应的特征值的平方值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩，包括: 获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值中，满足所述特征值的平方值大于N/信噪比的所有秩，其中，N的取值根据相邻两个秩的信道容量的差值确定，所述信噪比为信道的信息参数中的信噪比； 将所述所有秩中最大的秩确定为信道容量最大时信道的预编码矩阵的秩。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定值为4。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，对该秩对应的码本进行分组，包括: 将16个码本Wtl至W15分成5组，其中，第一组包括和Wltl,第二组包括和W11,第三组包括W4和W6，第四组包括W5和W7,第五组包括W12、W13、W14和w15。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比，包括: 在每组码本中任意选取一个码本，并计算所选取的码本中每层数据流的信噪比； 针对每组码本，根据该组中已计算的码本中每层数据流的信噪比，以及该组中各个码本之间每层数据流的信噪比的变换关系，确定该组中未计算的码本中每层数据流的信噪比。
7.—种码本选择装置，其特征在于，该装置包括: 确定单元，用于获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值，并将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩； 处理单元，用于当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，通过对该秩对应的码本进行分组，以及根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比； 计算单元，用于针对任一码本，根据该码本中每层数据流的信噪比计算该码本的和速率； 选择单元，用于选择和速率最大的码本作为最优码本。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元通过对信道的预编码矩阵进行奇异值分解，计算得到该矩阵的每个秩对应的特征值的平方值。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元在将满足预设条件的特征值的平方值对应的秩确定为信道容量最大时该矩阵的秩时，具体用于: 获取信道的预编码矩阵的每个秩对应的特征值的平方值中，满足所述特征值的平方值大于N/信噪比的所有秩，其中，N的取值根据相邻两个秩的信道容量的差值确定，所述信噪比为信道的信息参数中的信噪比； 将所述所有秩中最大的秩确定为信道容量最大时信道的预编码矩阵的秩。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述特定值为4。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，所述处理单元在对该秩对应的码本进行分组时，具体用于: 将16个码本Wtl至W15分成5组，其中，第一组包括和Wltl，第二组包括和W11,第三组包括W4和W6，第四组包括W5和W7,第五组包括W12、W13、W14和W15。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，当信道容量最大时该矩阵的秩为特定值时，所述处理单 元在根据每组中任一码本中每层数据流的信噪比，确定本组中其他码本中每层数据流的信噪比时，具体用于: 在每组码本中任意选取一个码本，并计算所选取的码本中每层数据流的信噪比； 针对每组码本，根据该组中已计算的码本中每层数据流的信噪比，以及该组中各个码本之间每层数据流的信噪比的变换关系，确定该组中未计算的码本中每层数据流的信噪比。
【文档编号】H04B7/04GK103873118SQ201410116838
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】刘昊, 任斌, 李琼 申请人:电信科学技术研究院