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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR GENERATING FEEDBACK CODEBOOK IN NETWORK EQUIPMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/085545
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for generating 2M antenna feedback codebook used for l data streams in network equipment is provided by the present invention, where l=1, …, 2M. The method includes the following steps of obtaining M antenna feedback codebook used for M data streams, generating 2M antenna feedback codebook used for 2M data streams based on the M antenna feedback codebook used for M data streams, and determining 2M antenna feedback codebook used for l data streams according to the generated 2M antenna feedback codebook used for 2M data streams.

Inventors:
CHEN JINHUI (CN)
LI DONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/070151
Publication Date:
July 21, 2011
Filing Date:
January 13, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ALCATEL LUCENT SHANGHAI BELL (CN)
ALCATEL LUCENT (FR)
CHEN JINHUI (CN)
LI DONG (CN)
International Classes:
H04B7/04
Foreign References:
CN101330479A2008-12-24
CN101340219A2009-01-07
CN101127582A2008-02-20
Attorney, Agent or Firm:
KING & WOOD PRC LAWYERS (CN)
北京市金杜律师事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种在网络设备中生成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书的 方法, 其中 / = 1,...,2^, 该方法包括以下步骤:

获得用于 M个数据流的 M天线反馈码书 WMM,其中的第 i个码 字标记为 WM,M,,., i = ο,,,.,κ- 1, κ WM M中的码字个数;

基于所述用于 M个数据流的 M天线反馈码书, 生成用于 2M个 数据流的 2M天线反馈码书, 其中的第 4!' + 个码字由下式定义: i = 0,...,K-l; j = ο,...,κ-ι;

J

根据所生成的用于 2M个数据流的 2M天线反馈码书,确定用于 / 个数据流的 2M 天线反馈码书, 其中的第 4 + 个码字 W2 4i+j

W2M,2M,4i+j的前 Z列构成。

2. 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述 M天线反馈 码书 WM,M中的码字具有内嵌性。

3. 根据权利要求 1或 2所述的方法, 其特征在于, M等于 4。

4. 一种在网络设备中生成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书的 方法, 其中 / = 1 ,..., M, 该方法包括以下步骤:

获得用于 /个数据流的 M天线反馈码书 其中的第 i个码字 标记为 ^ M, i,i = κ-\,Κ为 WM/中的码字个数;

基于所述用于 /个数据流的 M天线反馈码书, 生成用于 /个数据 流的 2M天线反馈码书, 其中第 4,· + 个码字由下式定义:

( M)/;i

W

2M,l,4i+j i = 0,...,K-\ 7 =0 ,.·., K-l。

5.根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, M等于 4。

6. —种在网络设备中生成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书的 -装置, 其中 / = 1,...,2M, 该第一装置包括:

第一单元, 用于获得用于 M个数据流的 M天线反馈码书 WM,M , 其中的第 i个码字标记为 WM M>, i - ο,...,κ-i, κ为 WM M中的码字个数; 第二单元, 用于基于所述用于 M个数据流的 M天线反馈码书, 生成用于 2M个数据流的 2M天线反馈码书, 其中的第 Φ· + ·个码字由

( ^ M ,M ,i ^Μ,Μ,ί

下式定义: W2M i = 0,...,K-l ; j = 0,...,K-\

M,M VVM,Mj

所述第二单元还用于, 根据所生成的用于 2M个数据流的 2M天 线反馈码书,确定用于 /个数据流的 2M天线反馈码书,其中的第 4i + 个码字 2ΜΛ4ί+』由 W2M2M,4i+j的前 /列构成。

7. 根据权利要求 6所述的第一装置, 其特征在于, 所述 M天线 反馈码书 WM M中的码字具有内嵌性。

8. 根据权利要求 6或 7所述的第一装置,其特征在于, M等于 4。

9. 一种在网络设备中生成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书的 第二装置, 其中 / = ι,...,Μ, 该第二装置包括:

第三单元, 用于获得用于 /个数据流的 M天线反馈码书 WM>/,其 中的第 i个码字标记为 ^Μ,υ,ϊ = ..,κ-\,κ WM,中的码字个数;

第四单元, 用于基于所述用于 /个数据流的 M天线反馈码书, 生 成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书, 其中第 4 + 个码字由下式定 义: 0,...,K-l

10. 根据权利要求 9所述的第二装置, 其特征在于, M等于 4<

Description:
在网络设备中生成

反馈码书的方法及装置 技术领域

本发明涉及反馈码书, 尤其涉及在网络设备中生成反馈码书的方 法和装置。 背景技术

在 LTE- Advanced的讨论中, 通信业界已经达成了共识, 即在下 行链路上设法实现 8天线的传输以显著提高频谱利用率,需要为 FDD 系统需要提供 8天线反馈码书, 目前标准中的码书仅为 LTE Release 8 中的 4天线反馈码书。 三星等公司已经做出了一些尝试, 但是, 他们 所提出的码书对于现有的码书的兼容性不是很 好。

因此, 尤其需要一种具有很好的兼容现有的 4天线反馈码书的 8 天线码书。 发明内容

根据本发明的一个具体实施例, 提供了一种在网络设备中生成用 于 /个数据流的 2M天线反馈码书的方法,其中 / = l,...,2M ,该方法包括 以下步骤: 获得用于 M个数据流的 M天线反馈码书 W M , M , 其中的 第 i 个码字标记为 W M M ,^ = o,..., ^ 为^,^中的码字个数;基于 所述用于 M个数据流的 M天线反馈码书, 生成用于 2M个数据流的 2M 天线反馈码书 , 其中 的第 4!' + 个码字 由下式定义:

( 1 w M,M,i W Μ,Μ,ϊ、 1

W 、、2M,2MAi+j i = 0,..., K - l ; j = Q,..., K - \ ] 才艮据所生 、 M,MJ M,MJ J

成的用于 2M个数据流的 2M天线反馈码书, 确定用于 /个数据流的 2M天线反馈码书, 其中的第 4 + 个码字 W^^+j由 W 2 2M , 4i+j 的前 /列 构成。

其中, 所得到的 2M天线反馈码书中相应地包括 2K个码字。 进一步地, 上述 M天线反馈码书 W M M f的码字具有内嵌性。 进一步地, 在本实施例中根据 4天线反馈码书来生成 8天线反馈 码书。

根据本发明的另一具体实施例, 提供了一种在网络设备中生成用 于 /个数据流的 2M天线反馈码书的方法, 其中 / = 1,...,M, 该方法包括 以下步骤: 获得用于 /个数据流的 M天线反馈码书 W M> , 其中的第 i 个码字标记为 W M / / i = 0 ,...,n, 为 W M / 中的码字个数; 基于所述用 于 /个数据流的 M天线反馈码书 , 生成用于 I个数据流的 2M天线反 馈码书, 其中第 4!· + 个码字由下式定义: W2 M,/, 4

i = o,..., K - \ ; _/ = o,..., -l。

其中, 所得到的 2M天线反馈码书中相应地包括 2K个码字。

进一步地, 在本实施例中根据 4天线反馈码书来生成 8天线反馈 码书。

根据本发明的又一具体实施例, 提供了一种在网络设备中生成用 于 /个数据流的 2M天线反馈码书的第一装置,其中 / = l,...,2M ,该第一 装置包括: 第一单元, 用于获得用于 M个数据流的 M天线反馈码书 W M,M , 其中的第 i个码字标记为 W M M ,, V = 0 ,..., 小 为 W M M 中的 码字个数; 第二单元, 用于基于所述用于 M个数据流的 M天线反馈 码书, 生成用于 2M个数据流的 2M天线反馈码书, 其中的第 4/ + 个 码字由下式定义: W 2M

j = 0,..., K - \ ; 所述第二单元还用于, 根据所生成的用于 2M个数据流的

2M天线反馈码书, 确定用于 /个数据流的 2M天线反馈码书, 其中的 第 4 + 个码字 W 2M , , 4i+j 由 W 2M , 2M 4i+j 的前 /列构成。

其中, 所得到的 2M天线反馈码书中相应地包括 2K个码字。

进一步地, 上述的 M天线反馈码书 W M M 中的码字具有内嵌性。 进一步地, 在本实施例中根据 4天线反馈码书来生成 8天线反馈 码书。

根据本发明的又一具体实施例, 提供了一种在网络设备中生成用 于 /个数据流的 2M天线反馈码书的第二装置, 其中/ = 1,..., , 该第二 装置包括: 第三单元, 用于获得用于 /个数据流的 M 天线反馈码书 W )/ , 其中的第 i个码字标记为 W M / i , = u _u为 W M / 中的码字 个数; 第四单元, 用于基于所述用于 /个数据流的 M天线反馈码书, 生成用于 /个数据流的 2M天线反馈码书, 其中第 4 + 个码字由下式 定义: 0,..., K - l

其中, 所得到的 2M天线反馈码书中相应地包括 2K个码字。 进一步地, 本实施例中根据 4天线反馈码书来生成 8天线反馈码

采用本发明所提供的方法和装置, 能够在基站、 移动终端等网络 书, 对于现有技术有很好的兼容性, 附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施 例所作的详细描述, 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。

图 1为本发明所提供的方法、 装置的一个典型的应用场景; 图 2 为根据本发明的第一实施例的在网络设备中生 成 ^于 个数 据流的 2Μ天线反馈码书的方法流程图, 其中 / = 1,...,2Μ ;

图 3 为根据本发明的第二实施例的在网络设备中生 成用于/个数 据流的 2Μ天线反馈码书的方法流程图, 其中/ = 1,...,Μ ;

图 4 为根据本发明的一个具体实施例的在网络设备 中生成用于/ 个数据流的 2Μ天线反馈码书的第一装置框图, 其中 / = 1,...,2Μ ;

图 5 为根据本发明的另一具体实施例的在网络设备 中生成用于 / 个数据流的 2Μ天线反馈码书的第二装置, 其中 / = 1,...,Μ ; 果。

其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似 的步骤特征或装置(模 块)特征。 具体实施方式

以下将参照上述附图对本发明的多个非限定性 实施例进行描述。 本领域技术人员理解, 这些非限定性实施例仅为帮助对本发明的方案 进行理解, 并不对本申请的保护范围构成任何限制, 本申请的保护范 围由随附的权利要求书来确定。 例如, 本发明并不限于下文中将会介 绍的根据 4天线反馈码书来生成 8天线反馈码书的例子, 事实上, 本 发明能够适用于根据任意 M天线反馈码书来生成 2M天线反馈码书的 场景, 这种广泛的适用将会得到下文很好的支持。

应当理解, 下文中将要介绍的方法、 装置不但适用于单一数据流的 情况, 也适用于数据流数目大于 1的情况, 其中, 在下面的第一实施例 中, 数据流数目上至网络设备的发射天线数。 另外, 本发明各个实施例 中讨论的多个数据流的情形包括单一接收端对 应多个数据流的情况, 以 及多个接收端多对应个数据流的情况, 由于接收端的数目对本发明的基 本内容无实质性影响, 因此下文中不针对接收端数目的不同来分别讨 论, 而仅针对单一接收端对应多个数据流的情况, 这种典型的应用场景 也称为单用户 MIMO (多入多出) , 如图 1所示。

在图 1中, M个符号流 至 X M 经过预编码及其它必要处理后, 分 别通过 M个发射天线即发射天线 1至发射天线 M发出, 接收端在接收 到对应了 M个数据流的 M路信号之后, 通过与发射端相对应的处理, 恢复出原始的信息比特。

在图 1所示的发射天线数不再是 M而是 2M时, 可以通过以下具体 实施例的方式来生成反馈码本, 生成的反馈码本的使用可以基于现有的 以及将来出现的技术方案。 尤其由于本发明的各个实施例中生成的 2M 天线反馈码本基于已有的 M天线反馈码本而生成,因此在相当的程度上 能够兼容现有的使用反馈码本的技术方案。 第一实施例

参看图 2,其中示出了在网络设备中生成用于 /个数据流的 8天线反 馈码书的方法流程, 其中 / = 1,...,8, 也即, 下行信道上从单数据流到 8 个天线承载 8个数据流的满负荷情形都已被覆盖。

这个网络设备典型地如 LTE-A中的 eNodeB也即基站, 或者移动 终端, 因为它们是在移动通信网络中最典型的使用反 馈码书的设备, 但是, 本发明并不排除网络设备是基站、 移动终端以外的其它设备的 可能性, 例如, 如果根据本发明的实施例所生成的反馈码书在 实际应 用时具有可观的寿命或称有效期(valid time ) , 则实现本发明的网络 设备可以是一个计算设备, 它有能力实现本发明所提供的反馈码本生 成过程, 并能够直接或间接地将所生成的反馈码本提供 给基站、 移动 终端等。

在下文中, 不失一般性地以上述网络设备为基站为例, 本领域技 术人员理解, 为了正确地处理下行通信, 相应的移动终端也能够同样 生成反馈码书, 或者被动地接收这样的反馈码书以备用。

图 2所示的方法始于步骤 S21 , 其中, 上述的参数 Μ的取值例如 4, 基站获得用于 4个数据流的 4天线反馈码书 W 4 4 , W 4>4 中的第一 个脚标 4表示该码书是 4天线反馈码书, 而第二个脚标 4则表示该码 书用于 4 个数据流。 另外, 码书 W 4 4 中的第 i 个码字标记为

W 4 4 i ? z = 0 ..,^ - 1 , 为 W 4 4 中的码字个数, 目前一般为 2的整数 幂例如 32、 64等。 的设定一般是在码书的完备性和大小之间进行 权衡的结果, 一方面, 码书中的码字越多, 一个特定的码字越有可能 在预编码时达到最佳的效果; 另一方面, 码书中的码字越多, 移动终 端在选择了一个具体的码字之后, 需要使用更多的比特来向基站表明 它所选的码字, 例如, 当 =32时所需比特数为 5。

本文中, 如无特别说明, 则形如 W a,b,c的码字的含义依次为: a- 该码字所在反馈码本所对应的发射天线数, 例如 4、 8 等; b-该码字 所在反馈码本所对应的数据流数目; C-该码字在反馈码本中的序号。 步骤 S21的实现可以是基站调用预存的用于 4数据流的 4天线反 馈码书 W 4 4 或者通过通信接口从外部导入一个 W 4 , 4

接着的步骤 S22中, 基站基于上述的 4个数据流的 4天线反馈码 本 W 4 , 4 来生成用于 8个数据流的 8天线反馈码书,其中的第 4 + 个码 字 (1)

一个矩阵的

W 8,8,4/ + y满秩。 参数 标识了 Ai ( W 4)4J )是 W 4 4 中的第 (/)个码字,

4i+j又唯一地标识了 ^8,8,4 ν是生成的用于 8个数据流的 8天线反馈码 本 W 8 8 中的第 4 +J '个码字。 其中, W 8 8 †的码字数量为 2K。

前已述及, 本实施例中的方法能够生成用于 1至 8个数据流的 8 天线反馈码书, 根据实际情况的具体需要, 假设要生成一个用于 8个 数据流的 8天线反馈码书 , 则目的已经达到, 于是步骤 S33可以理解 为将步骤 S22中的运算结果作为最终需要生成的码书的一 个步骤。也 即, 将步骤 S22 中生成的 W 8 8 作为最终结果, 其中的每个码字由

W 8,8,4 +_/中的前 8列也即全部列构成。

在一个变化例中, 如果要生成一个用于 6个数据流的 8天线反馈码 书, 则在步骤 S23中,基站根据 W 8 8 来确定一个包含 2K个码字的码书

W 8, 6, 其中的每个码字 W 864i+ j是 w 8 8 Ai+j中的前 6列。

在一个变化例中, 如果要生成一个用于 2个数据流的 8天线反馈码 书, 则在步骤 S23中,基站根据 ^ 8 8 来确定一个包含 2K个码字的码书

W 8 , 2 , 其中的每个码字 W 8,2,4 i+ _/是 W 8,8,4/ + y中的前 2列。

参数 I所表示的数据流数目的其它例子可以根据上 各种情况直接 地毫无疑义地确定, 本文中不再 列举。 第二实施例

参看图 3, 其中示出了根据本发明的第二实施例的在网络 设备中 生成用于 /个数据流的 8天线反馈码书的方法流程图, 其中 / = 1,...,4。

该方法始于步骤 S31, 其具体实现类似于步骤 S21相同, 例如, 可以是基站调用预存的用于 /个数据流的 4天线反馈码书 W 4 , ,或者 通过通信接口从外部导入一个 W 4 , /o

在步骤 S31中,基站以全组合(full combination)的方式来由 W 4 ,! 生成用于 /个数据流的 8天线反馈码书, 其中第 4 '' + 个码字由式 (2)定 义, 中的数据流数目 /=1,...,4:

0,...,K-l. j = 0,...,K-l

可见, 通过将两个 4 x/矩阵进行全组合, 所得到的矩阵将是一个 8x 的矩阵。

在系统要求的数据流数小于等于 4时, 可以使用第二实施例中的 方法来更为简便地由 4天线反馈码本来构成 8天线反馈码本。

第一实施例与第二实施例的一个区别在于, 如果一个系统不需要支 持大于 4的数据流数, 那么可以直接采用第二实施例中的方案, 如果系 统要求网络设备支持大于 4的数据流数, 那么选择第一实施例中的方式 更为有利。

另外, 以 LTE系统为例, 可以仅在 W 44 中的码字具有内嵌性时, 才采用第一实施例中的方式来生成数据流数小 于等于 4的 8天线反馈 码本。 所谓内嵌性是指: 对于 4xm矩阵 W 4 mi 和 4xn矩阵 W 4 n ,j, 如果 n大于等于 m, 则 W 4 , n ,j能够表示为 (W 4 , mJ , ), 其中矩阵 是 一个 4x — 矩阵。

以下结合装置框图对本发明所提供的各个装 置进行介绍, 其中, 由 于这些装置具有与上述的方法一一对应的技术 特征, 因此可以参照说明 书中对于方法流程的介绍来理解各个装置, 下文中对于装置的介绍也因 此而筒略。 但是本领域技术人员理解, 这种简略不影响对本发明的充分 公开。

图 4 为根据本发明的一个具体实施例的在网络设备 中生成用于 I 个数据流的 8天线反馈码书的第一装置框图, 其中 / = 1,...,8。

如图 4所示的第一装置 4包括第一单元 41,用于获得用于 4个数 4 天线反馈码本 W 4 4 , 其中的第 i 个码字标记为 第一单元 41的功能对应于图 2中的步骤 S21。

第一装置 4还包括第二单元 42,其基于上述的用于 4个数据流的

4天线反馈码本 W4 4 来生成用于 8个数据流的 8天线反馈码书, 其中 的第 4 ' + ^个码字由下面的式 (3)所定义:

( 1 W νν 4,4,'· W VV 4,4,?、 1

8,8,4 +y

W 4 ' 4 , - W 4 J ί = ο,…, -l ; ; = O,...,A: - I (3) 第二单元 42的功能对应于图 2中的步骤 S22和步骤 S23。 图 5 为根据本发明的另一具体实施例的在网络设备 中生成用于 / 个数据流的 8天线反馈码书的第二装置, 其中 / = 1,...,4。

所示第二装置 5包括第三单元 51和第四单元 52, 其中, 第三单元 51对应于图 3中的步骤 S31, 其用于荻得用于 Z个数据流的 4天线反馈 码书 W 4 , 1 ,其中的第 i个码字标记为 υ υ Λ , κ W 4 , ,中的码 字个数。

第四单元 52对应于图 3中的步骤 S32, 其用于基于用于 Ζ 个数据流 的 4天线反馈码书 W 4 1 来生成用于 /个数据流的 8天线反馈码书 W 8 , /, 其中第 '个码字由式 (4)定义:

W 8,,/,4'·+

通过使用上述的方法和装置, 本发明的各个实施例可以实现较好 的系统性能, 仿真结果如表 1和图 6a-6f所示

表 1: 误块率 (BLER) 为 0.1时的信号噪声比 (SNR)仿真结果

在图 6a-图 6f 中示出了不同仿真方案中的误块率与信噪比之 间的关 系, 其中纵轴表示误块率, 横轴表示信噪比, 仿真过程中使用的一些参

天线相关性矩阵量 理想

方案

用于传输的无线资 频域中的 5 LTE PRBS

信道估计 理想

数据检测 MMSE

移动终端的移动速 3千米每小时或 30千米每小时

快速衰减信道模型 UMi或 UMa中的 ITU信道模型

大尺度信道模型 NLoss

Frames simulated 1000

BLER下的块尺寸 584 bits

基础码本 本发明: LTE Release 8中的 8、6、4比特方案;现有技术: LTE Release

8中的 4比特方案

图 6a-6f中不同曲线的含义如下:

带方框的虚线表示根据本发明的 8天线 LTE Release 8中的 8比特方 案; 带方框的实线表示根据本发明的 8天线 LTE Release8中的 6比特方 案; 带方框的点划线表示根据本发明的 8天线 LTE Release8中的 4比特 方案; 带三角形的点划线表示根据现有技术的 8天线 LTE Release8中的 4比特方案; 带圆圏的虛线表示理想的 8天线 SVD; 带菱形的虛线表示 理想的 4天线 SVD。

图 6a中的仿真环境为 ITU-UMi, 移动终端移动速度 3 Km/h,并具有 2根接收天线, 采用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 1。

图 6b中的仿真环境为 ITU-UMa, 移动终端移动速度 30 Km/h, 并具 有 2根接收天线, 釆用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 1。

图 6c中的仿真环境为 ITU-UMi,移动终端移动速度 3 Km/h,并具有 2 根接收天线, 釆用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 2。

图 6d中的仿真环境为 ITU-UMa,移动终端移动速度 30 Km/h, 并具 有 根接收天线, 采用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 2。

图 6e中的仿真环境为 ITU-UMi,移动终端移动速度为 3 Km/h, 并具 有 4根接收天线, 采用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 4。

图 6f 中的仿真环境为 ITU-UMa,移动终端的移动速度为 30 Km/h, 并具有 4根接收天线, 采用 1/2 Turbo编码, QPSK调制,数据流数为 4。 以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是, 本发明并 不局限于上述特定实施方式, 本领域技术人员可以在所附权利要求的范 围内做出各种变形或修改。