專利名稱：在mimo系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域的MIMO(Multiple Input MultipleOutput，多輸入多輸出)系統(tǒng)，尤其涉及該MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼技術(shù)。
背景技術(shù)：
在MIMO系統(tǒng)中，通過對(duì)信道矩陣或相關(guān)矩陣分解得到預(yù)編碼權(quán)矢量，以最大化系統(tǒng)容量。矩陣分解包括 SVD (Singular ValueDecomposition,奇異值分解)、UCD (Uniform Channel Decomposition,統(tǒng)一信道分角軍)、GMD (Geometric Mean Decomposition,幾何均值分解)等，其中SVD分解又是UCD分解和GMD分解必不可少的核心模塊。然而，傳統(tǒng)方法往往要求在每個(gè)固定的時(shí)間間隔內(nèi)，對(duì)載波(對(duì)應(yīng)于單載波系統(tǒng))或每個(gè)子載波或每個(gè)子載波簇(對(duì)應(yīng)于多載波系統(tǒng))所對(duì)應(yīng)的矩陣做分解，其運(yùn)算復(fù)雜度相當(dāng)高，這樣會(huì)極大地降低系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率。為便于表述，以LTE(Long-Term Evolution，長期演進(jìn))系統(tǒng)中的資源塊(Resource Block, RB)為例，該RB表示一個(gè)時(shí)頻資源塊，可以是一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的一個(gè)載波(單載波系統(tǒng))，也可以是一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的子載波，對(duì)該時(shí)間間隔內(nèi)的每一載波所對(duì)應(yīng)的矩陣均進(jìn)行分解，運(yùn)算復(fù)雜度相當(dāng)高，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率造成嚴(yán)重影響。有鑒于此，如何利用信道在時(shí)域和頻域上相關(guān)性，在MIMO系統(tǒng)中以較低的運(yùn)算復(fù)雜度來實(shí)現(xiàn)基于矩陣分解的預(yù)編碼，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員面臨的一項(xiàng)重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法，其中，該方法包括以下步驟a對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息；b確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件；-當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備，其中，該設(shè)備包括第一處理裝置，用于對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息；判斷裝置，用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件；第二處理裝置，用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)MIMO系統(tǒng)中基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，來獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息，并且在所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)將其作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，無需每次均采用矩陣分解來計(jì)算實(shí)際預(yù)編碼信息，極大地降低了預(yù)編碼處理的復(fù)雜度。


通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備示意圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備示意圖；圖3示出依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法的流程示意圖；圖4示出依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法的流程示意圖；圖5示出依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法應(yīng)用于頻域擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D；圖6示出依據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法應(yīng)用于時(shí)域擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D。附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備示意圖。以LTE網(wǎng)絡(luò)的下行MIMO為例，該下行MIMO是大幅度提高單用戶下行峰值速率以及LTE 系統(tǒng)下行頻譜效率的重要手段，其中，LTE系統(tǒng)的下行MIMO是基于預(yù)編碼技術(shù)的方案，它由發(fā)射端的預(yù)編碼及其對(duì)應(yīng)的接收端處理形成，此處的預(yù)編碼矩陣根據(jù)時(shí)空信道特征獲取， 不僅可以增加用戶數(shù)據(jù)速率，而且單用戶能夠接收不同的數(shù)據(jù)流，并在用戶占用信道條件良好時(shí)傳輸效率較高。控制設(shè)備1包括第一處理裝置11、判斷裝置12和第二處理裝置13。其中，第一處理裝置11用于對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。具體地，利用連續(xù)的分組資源塊間的相似性，將必須采用矩陣分解的那些分組資源塊作為基線組資源塊，并且當(dāng)所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間相似度較高時(shí)，通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理來獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。此處需要說明的是，上述矩陣分解包括但不限于SVD分解、EVD(Eigenvalue Decomposition，特征值分解)分解、GMD分解和U⑶分解。例如，所述第一處理裝置11通過對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理包括對(duì)所述基線組資源塊的信號(hào)子空間進(jìn)行一階或二階加擾處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。判斷裝置12用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。具體地，當(dāng)?shù)谝惶幚硌b置11用于對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理從而獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息后，判斷裝置12確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。此處的預(yù)定條件包括但不限于通過Frobenius代數(shù)式，即| | | |F，來判斷用于標(biāo)識(shí)所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V與單位矩陣I之間的相似度，然后由判斷裝置12根據(jù)所述相似度來分析所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。第二處理裝置13用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。具體地，通過上述判斷裝置12確定所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種對(duì)應(yīng)的先決條件所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件；或者所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件。例如，當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件時(shí)，對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息加擾后所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息已無法相對(duì)真實(shí)地反映所述當(dāng)前組資源塊的預(yù)編碼信息，此時(shí)，可優(yōu)選地對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行相應(yīng)的矩陣分解處理，并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，所述第二處理裝置13用于將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。因此，在所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，本發(fā)明無需對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，而僅僅通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，將所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，極大地降低了預(yù)編碼處理的復(fù)雜度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，所述第二處理裝置還用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。優(yōu)選地，判斷裝置用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否可以作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息時(shí)，所述預(yù)定條件包括代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，即，滿足如下關(guān)系式I I VhV-I If < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。優(yōu)選地，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。圖2示出依據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備示意圖。以LTE網(wǎng)絡(luò)的下行MIMO為例，該下行MIMO大幅度提高單用戶下行峰值速率以及LTE系統(tǒng)下行頻譜效率的重要手段，其中，LTE系統(tǒng)的下行MIMO是基于預(yù)編碼技術(shù)的方案， 它由發(fā)射端的預(yù)編碼及其對(duì)應(yīng)的接收端處理組合形成，此處的預(yù)編碼矩陣根據(jù)時(shí)空信道特征獲取，不僅可以增加用戶數(shù)據(jù)速率，而且單用戶能夠接收不同的數(shù)據(jù)流，并在用戶占用信道條件良好時(shí)傳輸效率較高?？刂圃O(shè)備1’包括第一處理裝置11’、判斷裝置12’和第二處理裝置13’。其中，第一處理裝置11，包括獲取單元111，和加擾單元113，，并且獲取單元111，用于獲取當(dāng)前組資源塊與基線組資源塊之間的信道響應(yīng)差；加擾單元113’用于利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。具體地，利用連續(xù)的分組資源塊間的相似性，將必須采用矩陣分解的那些分組資源塊作為基線組資源塊，并且當(dāng)所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間相似度較高時(shí)，通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理來獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。此處需要說明的是，上述矩陣分解包括但不限于SVD分解、EVD (Eigen Value Decomposition,特征值分解)分解、GMD分解和U⑶分解。例如，所述第一處理裝置11’的加擾單元113’對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理包括對(duì)所述基線組資源塊的信號(hào)子空間進(jìn)行一階或二階加擾處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。判斷裝置12’用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。具體地，當(dāng)?shù)谝惶幚硌b置11’的加擾單元113’對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理從而獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息后，判斷裝置12’確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。 此處的預(yù)定條件包括但不限于通過Frobenius代數(shù)式，S卩| | | | F，來判斷用于標(biāo)識(shí)所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V與單位矩陣I之間的相似度，然后由判斷裝置12’根據(jù)所述相似度來分析所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。第二處理裝置13’用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。具體地，通過上述判斷裝置12’確定所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種對(duì)應(yīng)的先決條件所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件；或者所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件。例如，當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件時(shí)，對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息加擾后所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息已無法相對(duì)真實(shí)地反映所述當(dāng)前組資源塊的預(yù)編碼信息，此時(shí)，可優(yōu)選地對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行相應(yīng)的矩陣分解處理，并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，所述第二處理裝置13’用于將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。因此，在所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，本發(fā)明無需對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，而僅僅通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，將所獲得的當(dāng)前組資源
7塊估算預(yù)編碼信息作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，極大地降低了預(yù)編碼處理的復(fù)雜度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，在上述圖2所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第二處理裝置還用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。優(yōu)選地，在上述圖2所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，判斷裝置用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否可以作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息時(shí)，所述預(yù)定條件包括代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，S卩，滿足如下關(guān)系式I I VhV-I |f < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。優(yōu)選地，在上述圖2所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。優(yōu)選地，在上述圖2所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述加擾單元還利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行一階或二階加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。圖3示出依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法的流程示意圖。以LTE網(wǎng)絡(luò)的下行MIMO為例，該MIMO是大幅度提高單用戶下行峰值速率以及 LTE系統(tǒng)下行頻譜效率的重要手段，其中，LTE系統(tǒng)的下行MIMO是基于預(yù)編碼技術(shù)的方案， 它由發(fā)射端的預(yù)編碼及其對(duì)應(yīng)的接收端處理組合形成，此處的預(yù)編碼矩陣根據(jù)時(shí)空信道特征獲取，不僅可以增加用戶數(shù)據(jù)速率，而且單用戶能夠接收不同的數(shù)據(jù)流，并在用戶占用信道條件良好時(shí)傳輸效率較高。在步驟Sl中，控制設(shè)備對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。具體地，利用連續(xù)的分組資源塊間的相似性，將必須采用矩陣分解的那些分組資源塊作為基線組資源塊，并且當(dāng)所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間相似度較高時(shí)，通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理來獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。此處需要說明的是，上述矩陣分解包括但不限于SVD分解、 EVD(Eigenvalue Decomposition，特征值分解)分解、GMD分解和UCD分解。例如，所述控制設(shè)備對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理包括對(duì)所述基線組資源塊的信號(hào)子空間進(jìn)行一階或二階加擾處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在步驟S2中，控制設(shè)備用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。具體地，當(dāng)執(zhí)行上述步驟Si，對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理從而獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息后，所述控制設(shè)備確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。此處的預(yù)定條件包括但不限于通過Frobenius代數(shù)式，即| | | |F，來判斷用于標(biāo)識(shí)所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V與單位矩陣I之間的相似度，然后所述控制設(shè)備根據(jù)所述相似度來分析所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在步驟S3中，所述控制設(shè)備用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。具體地，通過上述步驟S2確定所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種對(duì)應(yīng)的先決條件所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件；或者所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件。例如，當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件時(shí)，對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息加擾后所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息已無法相對(duì)真實(shí)地反映所述當(dāng)前組資源塊的預(yù)編碼信息，此時(shí)，可優(yōu)選地對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理， 并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，所述控制設(shè)備用于將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。因此，在所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，本發(fā)明無需對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，而僅僅通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，將所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，極大地降低了預(yù)編碼處理的復(fù)雜度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，所述方法還包括當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。優(yōu)選地，通過所述步驟S2確定所述估算預(yù)編碼信息是否可以作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息時(shí)，所述預(yù)定條件包括代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，即，滿足如下關(guān)系式I I VhV-I |f < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。優(yōu)選地，所述方法還包括將所述當(dāng)前組資源塊作為基線組資源塊，并將下一組資源塊作為當(dāng)前組資源塊，重復(fù)上述步驟Sl至S2。優(yōu)選地，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。圖4示出依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法的流程示意圖。以LTE網(wǎng)絡(luò)的下行MIMO為例，該MIMO是大幅度提高單用戶下行峰值速率以及LTE系統(tǒng)下行頻譜效率的重要手段，其中，LTE系統(tǒng)的下行MIMO是基于預(yù)編碼技術(shù)的方案，它由發(fā)射端的預(yù)編碼及其對(duì)應(yīng)的接收端處理組合形成，此處的預(yù)編碼矩陣根據(jù)時(shí)空信道特征獲取，不僅可以增加用戶數(shù)據(jù)速率，而且單用戶能夠接收不同的數(shù)據(jù)流，并在用戶占用信道條件良好時(shí)傳輸效率較高。
在步驟SIT中，所述控制設(shè)備用于獲取當(dāng)前組資源塊與基線組資源塊之間的信道響應(yīng)差，然后在步驟S13’中，所述控制設(shè)備利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。具體地，利用連續(xù)的分組資源塊間的相似性，將必須采用矩陣分解的那些分組資源塊作為基線組資源塊，并且當(dāng)所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間相似度較高時(shí)，通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理來獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。此處需要說明的是，上述矩陣分解包括但不限于SVD分解、EVD (Eigenvalue Decomposition，特征值分解)分解、GMD 分解和U⑶分解。例如，所述控制設(shè)備通過上述步驟S13’對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理包括對(duì)所述基線組資源塊的信號(hào)子空間進(jìn)行一階或二階加擾處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在步驟S2 ’中，所述控制設(shè)備用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。具體地，當(dāng)通過上述步驟S13’對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理從而獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息后，所述控制設(shè)備確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件。此處的預(yù)定條件包括但不限于通過Frobenius代數(shù)式，即| | | |F，來判斷用于標(biāo)識(shí)所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V與單位矩陣I之間的相似度，然后所述步驟S2’根據(jù)所述相似度來分析所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的用來判斷所述估算預(yù)編碼信息的預(yù)定條件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在步驟S3’中，所述控制設(shè)備用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。具體地，通過上述步驟S2’確定所述基線組資源塊與所述當(dāng)前組資源塊之間的擾動(dòng)影響時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種對(duì)應(yīng)的先決條件所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件；或者所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件。例如，當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件時(shí)，對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息加擾后所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息已無法相對(duì)真實(shí)地反映所述當(dāng)前組資源塊的預(yù)編碼信息，此時(shí)，可優(yōu)選地對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，所述控制設(shè)備用于將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。因此，在所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，本發(fā)明無需對(duì)所述當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行預(yù)編碼處理，而僅僅通過對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，將所獲得的當(dāng)前組資源塊估算預(yù)編碼信息作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，極大地降低了預(yù)編碼處理的復(fù)雜度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息的處理方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，在上述圖4所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述方法還包括當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解處理，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。優(yōu)選地，在上述圖4所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，通過所述步驟S2’確定所述估算預(yù)編碼信息是否可以作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息時(shí)，所述預(yù)定條件包括代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，即，滿足如下關(guān)系式I I VhV-I |f < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。優(yōu)選地，在上述圖4所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述方法還包括將所述當(dāng)前組資源塊作為基線組資源塊，并將下一組資源塊作為當(dāng)前組資源塊，重復(fù)上述步驟Sll’、S13’和 S2，。優(yōu)選地，在上述圖4所描述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。圖5示出依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法應(yīng)用于頻域擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D。如圖5所示，其中的FOPC是First-Order Perturbation Compensation，即一階擾動(dòng)補(bǔ)償。Vi_use是第i個(gè)RB塊或組實(shí)際使用的預(yù)編碼信息。在頻域的任意一段頻率間隔內(nèi)，例如Fl FlO之間，僅僅只需對(duì)Fl、F4、F6和FlO處相應(yīng)的矩陣進(jìn)行諸如SVD分解的矩陣分解處理，并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。根據(jù)頻域上的連續(xù)資源塊之間的相關(guān)性，結(jié)合圖5，當(dāng)Fl 作為當(dāng)前組資源塊時(shí)，對(duì)Fl處相應(yīng)的矩陣H1進(jìn)行諸如SVD分解的矩陣分解，獲得矩陣分解后的V1 ；接著，將F2作為當(dāng)前組資源塊，那么，可首先對(duì)作為基線組資源塊Fl的預(yù)編碼信息 V1進(jìn)行加擾處理，從而獲取當(dāng)前組資源塊F2的估算預(yù)編碼信息(V1+ Δ V2)，并根據(jù)預(yù)定判斷條件來確定上述估算預(yù)編碼信息(VJAV2)是否能夠作為當(dāng)前組資源塊F2的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。例如，當(dāng)上述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定判斷條件時(shí)，將當(dāng)前組資源塊F2 的實(shí)際預(yù)編碼信息V2use取值為(V^AV2)15圖6示出依據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法應(yīng)用于時(shí)域擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)氖疽鈭D。如圖6所示，在時(shí)域的任意一段時(shí)間間隔內(nèi)，例如Tl Τ7之間，僅僅只需對(duì)Tl和Τ4處相應(yīng)的矩陣進(jìn)行諸如SVD分解的矩陣分解處理，并將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。根據(jù)時(shí)域上的連續(xù)資源塊之間的相關(guān)性，結(jié)合圖6，當(dāng)Tl作為當(dāng)前組資源塊時(shí)，對(duì)Tl處相應(yīng)的矩陣H1進(jìn)行諸如 SVD分解的矩陣分解，獲得矩陣分解后的V1 ；接著，將Τ2作為當(dāng)前組資源塊，那么，可首先對(duì)作為基線組資源塊Tl的預(yù)編碼信息V1進(jìn)行加擾處理，從而獲取當(dāng)前組資源塊Τ2的估算預(yù)編碼信息(V1+AV2)，并根據(jù)預(yù)定判斷條件來確定上述估算預(yù)編碼信息(VfAV2)是否能夠作為當(dāng)前組資源塊Τ2的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。例如，當(dāng)上述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定判斷條件時(shí)，將當(dāng)前組資源塊Τ2的實(shí)際預(yù)編碼信息V2 use取值為(V1+ Δ V2)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化涵括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此
11夕卜，顯然“包括” 一詞不排除其他單元或步驟,單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)單元或裝置也可以由一個(gè)單元或裝置通過軟件或者硬件來實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
權(quán)利要求
1.一種在ΜΙΜΟ系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法，其中，該方法包括以下步驟a對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息；b確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件；-當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，還包括以下步驟-當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述預(yù)定條件包括-代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，即滿足關(guān)系式 IVhV-H |F < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟a還包括 al獲得當(dāng)前組資源塊與基線組資源塊之間的信道響應(yīng)差；a2利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的所述估算預(yù)編碼信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述步驟a2還包括-利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行一階或二階加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的所述估算預(yù)編碼信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，還包括如下步驟-將所述當(dāng)前組資源塊作為基線組資源塊，并將下一組資源塊作為當(dāng)前組資源塊，重復(fù)上述步驟a至b。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。
8.—種在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼設(shè)備，其中，該設(shè)備包括第一處理裝置，用于對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息；判斷裝置，用于確定所述估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件； 第二處理裝置，用于當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件，將所述估算預(yù)編碼信息作為所述當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述第二處理裝置還用于-當(dāng)所述估算預(yù)編碼信息不符合預(yù)定條件，則對(duì)當(dāng)前組資源塊的信道響應(yīng)信息進(jìn)行矩陣分解，將經(jīng)由矩陣分解得到的信息作為所述當(dāng)前組資源塊的所述實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)定條件包括-代表所述估算預(yù)編碼信息的矩陣V左乘其共軛轉(zhuǎn)置接近于單位矩陣，即滿足關(guān)系式 IvhV-H |F < ε ；其中，I表示單位矩陣，ε表示與所述預(yù)定條件相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述第一處理裝置還包括 獲取單元，用于獲取當(dāng)前組資源塊與基線組資源塊之間的信道響應(yīng)差；加擾單元，用于利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述加擾單元還用于-利用所述信道響應(yīng)差來對(duì)所述基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行一階或二階加擾處理，以獲得所述當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述當(dāng)前組資源塊與所述基線組資源塊為頻域或時(shí)域上連續(xù)的資源塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在MIMO系統(tǒng)中基于矩陣分解的預(yù)編碼方法及其設(shè)備，包括對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息；確定估算預(yù)編碼信息是否符合預(yù)定條件；并且在估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)，將估算預(yù)編碼信息作為當(dāng)前組資源塊的實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)基線組資源塊的預(yù)編碼信息進(jìn)行加擾處理，以獲得當(dāng)前組資源塊的估算預(yù)編碼信息，并且在估算預(yù)編碼信息符合預(yù)定條件時(shí)將其作為實(shí)際預(yù)編碼信息用于預(yù)編碼處理，無需每次均采用矩陣分解來計(jì)算實(shí)際預(yù)編碼信息，極大地降低了預(yù)編碼的復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04L1/06GK102546120SQ20101057734
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者劉宏軒, 周智勛, 孫琦, 張晉, 成先濤, 李朝萍, 潘嵐 申請(qǐng)人:上海貝爾股份有限公司, 電子科技大學(xué)