用于开环SUMIMO的CDD预编码.pdf

本发明提供了一种数据发送方法，包括以下步骤：将要经由发射机发送的数据调制为多个调制的符号；生成包括多个码字在内的码本；通过预定循环选择，从所述码本中选择作为预编码矩阵的码字；使用所选择的预编码矩阵对所述调制的符号进行预编码；以及发送预编码的调制的符号。

权利要求书一种通信系统中的发送方法，所述方法包括：
对要在一个子帧中发送的多个比特进行加扰；
对多个加扰的比特进行调制，以产生多个调制符号；
利用以下公式产生预编码符号y(i)：
y(i)＝W(i)·D(i)·U
其中，W(i)的大小为P×υ，
D(i)的大小为υ×υ，是用于支持大循环延迟分集的对角矩阵，
U的大小为υ×υ，
其中P是天线端口的数目，υ是层数；
其中，基于层数υ，在码本的子集中循环选择W(i)。
根据权利要求1所述的方法，其中，对于m＝0，1，...，υ‑1和n＝0，1，...，υ‑1，U的元素定义为Umn＝e‑j2πmn/υ。
根据权利要求1所述的方法，其中，通过对从i/q导出的值的模N运算来循环选择W(i)，
其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
根据权利要求1所述的方法，其中
W(i)＝Ck，
其中Ck是所述码本的所述子集中的预编码索引，索引k由以下建立：

其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
一种通信系统中的发送设备，所述设备包括：
用于对要在一个子帧中发送的多个比特进行加扰的装置；
用于对多个加扰的比特进行调制，以产生多个调制符号的装置；
用于利用以下公式产生预编码符号y(i)的装置：
y(i)＝W(i)·D(i)·U
其中，W(i)的大小为P×υ，
D(i)的大小为υ×υ，是用于支持大循环延迟分集的对角矩阵，
U的大小为υ×υ，
其中P是天线端口的数目，υ是层数；
其中，基于层数υ，在码本的子集中循环选择W(i)。
根据权利要求5所述的设备，其中，对于m＝0，1，...，υ‑1和n＝0，1，...，υ‑1，U的元素定义为Umn＝e‑j2πmn/υ。
根据权利要求5所述的设备，其中，通过对从i/q导出的值的模N运算来循环选择W(i)，
其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
根据权利要求5所述的设备，其中
W(i)＝Ck，
其中Ck是所述码本的所述子集中的预编码索引，索引k由以下建立：

其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
一种通信系统中的接收方法，所述方法包括：
恢复一个接收子帧中包括的预编码符号y(i)，所述预编码符号y(i)是利用y(i)＝W(i)·D(i)·U来产生的；
对所述预编码符号进行解调，以产生多个加扰的比特；
将所述多个加扰的比特解扰为所述一个接收子帧中包括的多个比特，
其中，y(i)＝W(i)·D(i)·U
其中，W(i)的大小为P×υ，
D(i)的大小为υ×υ，是用于支持大循环延迟分集的对角矩阵，
U的大小为υ×υ，
其中P是天线端口的数目，υ是层数；
其中，基于层数υ，在码本的子集中循环选择W(i)。
根据权利要求9所述的方法，其中，对于m＝0，1，...，υ‑1和n＝0，1，...，υ‑1，U的元素定义为Umn＝e‑j2πmn/υ。
根据权利要求9所述的方法，其中，通过对从i/q导出的值的模N运算来循环选择W(i)，
其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
根据权利要求9所述的方法，其中
W(i)＝Ck，
其中Ck是所述码本的所述子集中的预编码索引，索引k由以下建立：

其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
一种通信系统中的接收设备，所述设备包括：
用于恢复一个接收子帧中包括的预编码符号y(i)的装置，所述预编码符号y(i)是利用y(i)＝W(i)·D(i)·U来产生的；
用于对所述预编码符号进行解调，以产生多个加扰的比特的装置；
用于将所述多个加扰的比特解扰为所述一个接收子帧中包括的多个比特的装置，
其中，y(i)＝W(i)·D(i)·U
其中，W(i)的大小为P×υ，
D(i)的大小为υ×υ，是用于支持大循环延迟分集的对角矩阵，
U的大小为υ×υ，
其中P是天线端口的数目，υ是层数；
其中，基于层数υ，在码本的子集中循环选择W(i)。
根据权利要求13所述的接收设备，其中，对于m＝0，1，...，υ‑1和n＝0，1，...，υ‑1，U的元素定义为Umn＝e‑j2πmn/υ。
根据权利要求13所述的接收设备，其中，通过对从i/q导出的值的模N运算来循环选择W(i)，
其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。
根据权利要求13所述的接收设备，其中
W(i)＝Ck，
其中Ck是所述码本的所述子集中的预编码索引，索引k由以下建立：

其中，i是符号索引，q是υ，N是所述码本的所述子集的大小。

说明书用于开环SU MIMO的CDD预编码
分案说明
本申请是申请日为2008年6月9日，申请号为200880019001.3，题为“用于开环SU MIMO的CDD预编码”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于在通信系统中传输数据的方法和电路，更具体地，涉及选择用于开环结构的预编码矩阵的更可靠和高效的方法和电路。
背景技术
正交频分复用(OFDM)是一种用于在频率中对数据进行复用的流行的无线通信技术。OFDM系统中的总带宽被分为称作子载波的窄带频率单元。在频率选择性多用户调度中，对潜在经历增强衰落失真(upfade distortion)的子载波的连续集合进行分配以发送至用户。然而，在频率分集发送中，优选地将所分配的子载波均匀分布在整个频谱上。
在采用基于OFDM的接入的无线移动系统中，除了时域调度之外，可以通过使用频率选择性多用户调度来提高整体系统性能和效率。在时变频率选择性移动无线信道中，还可以通过在子载波上对信息进行扩频和/或编码来提高信道的可靠性。
在无线通信系统中，将通常称作多输入多输出(MIMO)系统的多天线通信系统与OFDM技术广泛结合使用，以提高系统性能。MIMO方案使用多根发射天线和多根接收天线来提高无线通信信道的容量和可靠性。
一种流行的MIMO方案是MIMO预编码。使用预编码，对要发送的数据流进行预编码，即在传送至发射机中的多根发射天线之前由预编码矩阵对要发送的数据流进行预乘法处理。在预编码的MIMO系统中，在接收机处执行逆运算以恢复发送的符号。接收的符号与逆预编码矩阵相乘。
近来对预编码方案的努力应用于发送分集和MIMO空间复用。基于酉预编码器(如傅里叶矩阵预编码器)乘以表示发送分集方案的另一酉预编码器(如循环延迟分集(CDD))来构建复合预编码器。应当注意，本发明的原理也适用于非酉预编码或者除了傅里叶矩阵预编码器之外的其他酉预编码器的情况。引入矩阵D作为CDD预编码矩阵的符号，引入矩阵P作为离散傅里叶变换(DFT)矩阵的符号，则组合的矩阵C＝DP变为交替子载波上的列置换。在以下第3代合作伙伴计划(3GPP TM)文档中，已经做出努力以改进具有开环结构和闭环结构的预编码方法：
[1].3GPP RAN1 contribution R1‑072461，“High delay CDD in Rank Adapted Spatial Multiplexing Mode for LTE DL”，May 2007，Kobe，Japan；
[2].3GPP RAN1 contribution R1‑072019，“CDD precoding for 4 Tx antennas”，May 2007，Kobe，Japan；
[3].3GPP RAN1 contribution R1‑072633，“Updated TS36.211v1.1.0”，May 2007，Kobe，Japan；
[4].3GPP 36211‑110：“3GPP TS 36.211 v1.1.0 3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Physical Channels and Modulation Release 8”，March 2007.
在备选的预编码CDD结构中，如果预编码矩阵指示(PMI)的反馈可用，则将大延迟CDD结合预编码矩阵来应用。对于具有PMI反馈的大延迟CDD，应当从单用户MIMO(SU‑MIMO)码本或其子集中选择码本。对于大延迟CDD，应当根据下列等式来进行用于空间复用的预编码：
数学图1
y(k)＝W(k)QD(k)Ps(k)，       (1)其中预编码矩阵W(k)是从大小为Nt×p的码本中选择的依赖于信道的缺省预编码(子)矩阵。注意，k是子载波索引，Nt是发射机中天线端口的数量并且p是发送秩。矩阵P和D(k)的大小为p×p，而W(k)的大小为Nt×p。Q的选择可以具有几种不同形式。Q＝I，其中I是p×p单位矩阵(在该情况中可以移除Q)；或者
Q＝P‑1
则Q是P的逆。
在用于获得W(k)的现代方法中，假定根据PMI来选择W(k)的选择，PMI从上行链路反馈获得。一旦获得了针对子带的PMI，则对整个该子带应用W(k)的相同选择。这就是说，在相同子带内W(k)保持相同。然而，在高速场景中，PMI反馈不可靠并且不能使用反馈中的PMI。可以将高速系统定义为开环系统。因此不清楚应当如何在开环系统中选择预编码器W(k)。此外，现有技术方法无法解决在少于满秩时不存在可用PMI的情况。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于高速开环预编码的改进方法和改进电路。
另一个目的是提供针对各种天线相关配置来选择用于高速开环预编码CDD的W(k)的可靠电路和更可靠的方法。
在本发明的一个实施例中，针对每个给定用户设备(UE)，根据上行链路中不具有预编码矩阵索引(PMI)的反馈，来选择预编码矩阵W(k)，并且这种不具有预编码矩阵索引(PMI)的反馈与动态PMI不同。在调度的子带上将相同的W(k)应用于给定UE。本方法在Node‑B天线高度相关的配置中特别有用。“Node‑B”天线包含用于在射频直接与移动设备进行通信的发射机和接收机。
基于SU‑MIMO码本的W(k)的选择
在本发明的另一个实施例中，对于可以是1、2、3或4的给定发送秩p，将SU‑MIMO码本表示为CU(p)。针对秩p的码本的大小表示为Np。码字ci(p)表示在以下码本中：