CN102006145B - 一种多输入多输出***中的预编码方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多输入多输出***中的预编码方法和装置，属于通信领域。所述方法包括：接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵；对所述非恒模信道信息矩阵进行处理，去除幅值信息，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；利用所述预编码矩阵对待发送数据进行预编码。所述装置包括：接收模块，处理模块和预编码模块。本发明实施例提供的技术方案通过对UE反馈的非恒模信道信息矩阵进行处理，去除信道信息矩阵的幅值信息，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，可使得发射天线能同时以最大发射功率发送待发送的数据，减小功率损失。

Description

一种多输入多输出***中的预编码方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种多输入多输出***中的预编码方法和装置。

背景技术

在移动通信中采用“中心基站-分散终端”的模式，在这种模式下，移动终端很难进行协作发送和接收，为了方便UE(User Equipment，用户设备)进行数据检测以及提高信道容量，在下行***的点对点***中，一般在基站采用MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)预编码技术。MIMO预编码技术，就是在已知CSI(Channel State Information，信道状态信息)的情况下，基站对待发送的数据进行预先处理。

现有技术中，LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，长期演进技术的高级演进)***为了提供更高的小区平均/边缘/峰值频谱效率，需要UE向基站发送的信道信息矩阵尽可能的逼近信道状态，也就是非恒模的。基站收到UE反馈的非恒模信道信息矩阵后，直接将该非恒模信道信息矩阵进行共轭后作为预编码矩阵对待发送数据进行预编码，但是这样会造成发射功率的损失。

发明内容

本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码方法和装置，以减小发射天线上的发射功率损失。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码方法，所述方法包括：

接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵；

去除所述非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

利用所述预编码矩阵对待发送数据进行预编码；

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩；

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵包括：

将得到的所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。

本发明实施例提供了一种反馈信道质量指示的方法，所述方法包括：

去除所述非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

根据所述预编码矩阵计算信道质量指示CQI，并将所述CQI发送给基站；

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩；

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，具体为：

将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。

本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵；

处理模块，用于去除所述接收模块接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

预编码模块，用于利用所述处理模块得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码；

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩；

所述处理模块，具体用于去除所述接收模块接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，将所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。

本发明实施例提供了一种反馈信道质量指示的装置，所述装置包括：

处理模块，用于去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

计算模块，用于根据所述处理模块得到的预编码矩阵计算信道质量指示CQI，并将所述CQI发送给基站；

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩；

所述处理模块，具体用于去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，将所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：通过对非恒模信道矩阵进行处理，去除非恒模信道信息矩阵的幅值信息，保留相位信息，得到的恒模信道信息矩阵，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，利用该预编码矩阵计算精确的CQI或者对待发送数据进行预编码，可使得基站得到精确的下行链路信道的质量情况，然后根据该精确的下行链路信道的质量情况进行相应的操作，可以提高***的性能；或者使得发射天线能同时以最大发射功率发送待发送的数据，减小功率损失。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的多输入多输出***中的预编码方法流程示意图；

图2是本发明实施例2提供的多输入多输出***中的预编码方法流程示意图；

图3是本发明实施例3提供的多输入多输出***中的预编码方法流程示意图；

图4是本发明实施例4提供的多输入多输出***中的预编码装置结构示意图；

图5是本发明实施例5提供的多输入多输出***中的预编码装置结构示意图；

图6是本发明实施例6提供的多输入多输出***中的预编码装置结构示意图；

图7是本发明实施例7提供的一种反馈信道质量指示的方法流程示意图；

图8是本发明实施例8提供的一种反馈信道质量指示的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

为了使基站的发射天线都能以最大发射功率发送待发送的数据，减小功率损失，本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码方法，通过该预编码方法可以保持基站发送功率放大器的效率，减小功率损失。参见图1，该方法包括：

101：接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵；

102：去除该非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，根据恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

103：利用得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码。

本发明实施例的有益效果是：通过去除UE反馈的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，也就是使得UE反馈的非恒模信道信息矩阵中所有元素幅值相等，只保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，根据恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，各个发射天线同时能以最大发射功率发送待发送的数据，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例2

本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码方法，通过该预编码方法可以保持基站发送功率放大器的效率，减小功率损失。参见图2，该方法包括：

201：接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵，该非恒模信道信息矩阵为N×1维；N表示发射天线个数为N；

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，其中，在非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×1维中，1表示UE的接收天线个数为1；在非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×1维中，1表示非恒模特征空间的秩为1，秩为1表示1流传输时吞吐率最大。

本实施例中，非恒模信道信息矩阵也可以称为非恒模CSI（Channel State Information，信道状态信息）。

其中，MIMO预编码技术中，基站首先要获知非恒模CSI，然后才根据该非恒模CSI进行预编码，基站获取非恒模CSI的方式是通过UE向基站反馈获得的，具体的，UE向基站反馈的非恒模信道矩阵或者非恒模特征空间可以参见式(1)：

$c_i=\frac{1}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{j=1:N}{\left|{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}\right|}^2}}{\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\α}}_{i1}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& {\mathrm{\α}}_{i2}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}& ...& {\mathrm{\α}}_{\mathrm{iN}}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{iN}}}\end{array}\right]}^T---\left(1\right)$

式(1)中，c_i是非恒模CSI即非恒模信道信息矩阵，α_ij是正实数，α_ij也是发射天线j上的幅值信息，是α_ij的相位信息，j表示发射天线标号，从式(1)中可以看出，发射天线个数是N个；若c_i是非恒模信道矩阵，则式(1)中没有i，即α_j是第j个发射天线上的幅值信息；若c_i是非恒模特征空间，则i表示第i个码字，α_ij是第i个码字的第j个发射天线上的幅值信息。

为了使UE保持良好的接收性能，基站的发射天线将待发送的数据以最大发送功率发送，而现有技术中基站采用收到的非恒模信道信息矩阵作为预编码矩阵对待发送数据进行预编码，由于非恒模信道信息矩阵中各个元素的幅值不总是相等，所以各个发射天线并不能同时以最大功率发送待发送的数据，因而会导致部分天线上的功率损失。例如，以一个两发射天线***(设发送总功率限制为23dbm，每个发射天线最大的发射功率为20dbm)为例进行说明，若有

$c_i=\frac{1}{\sqrt{3}}{\left[\begin{array}{cc}1e^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& \sqrt{2}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}\end{array}\right]}^T---\left(2\right)$

从式(2)中可以看出，第二个发射天线的幅值为，即发射功率为2，第一个发射天线的幅值为1，即发射功率为1，第二个发射天线的发射功率为第一个发射天线发射功率的两倍，这样当第二个发送天线的功率为20dbm时，通过计算，第一个发射天线的发射功率就降3dbm，即第一个发射天线的发射功率为17dbm，由于每个发射天线的发最大发射功率为20dbm，因此第一个发送天线的发射功率就损失了3dbm。

而本发明实施例提供的方法在收到UE反馈的非恒模信道信息矩阵后，对该非恒模信道信息矩阵进行处理，处理后使非恒模信道信息矩阵变为恒模信道信息矩阵，也就是使信道信息矩阵矩阵的α_ij的幅值相等，用该幅值相等的信道信息矩阵作为预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，可以保持基站的发射天线都能以最大发射功率发送待发送的数据，减小了功率损失。详见如下：

202：去除该非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，也即保留相位信息，将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。还可以进一步的对得到的预编码矩阵进行列交换操作，或者各列矢量可以与模为1的复数相乘，进行完这些操作后的预编码矩阵仍可以作为对待发送数据进行预编码的预编码矩阵；

具体的，去除式(1)所表示的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即使得式(1)中每个元素的α_ij均为1，只保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，将该恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵w_i，见公式(3)：

$w_i={\frac{1}{\sqrt{N}}\left[\begin{array}{cccc}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& e^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}& ...& e^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{iN}}}\end{array}\right]}^T---\left(3\right)$

需要说明的是，只要使得式(1)中幅值信息相等，可以将式(1)中各个元素的幅值设置为固定值，比如均设为2、3或4等等，但设为不为1的数值后，经过式(1)中分母的计算和约分后，式(1)中各个元素的幅值最终还是为1。

203：利用得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码。

本发明实施例的有益效果是：通过去除UE反馈的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即使得UE反馈的非恒模信道信息矩阵中所有元素幅值相等，只保留相位信息，将处理后的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵，利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，以式(2)为例，第一个发射天线和第二个发射天线同时能以最大发射功率发送待发送的数据，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例3

参见图3，本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码方法，该方法包括：

301：接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵，该非恒模信道信息矩阵为N×r维，N表示发射天线个数为N，r为大于1的整数；

具体的，设UE反馈的非恒模信道信息矩阵为 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right],$ 该非恒模信道信息矩阵中为模为1的列矢量，n=1,2,…r，每个与实施例2中式(1)的表现形式相同，即为

$c_i^n=\frac{1}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{j=1:N}{\left|{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}\right|}^2}}{\left[\begin{array}{ccc}{\mathrm{\α}}_{i1}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& {\mathrm{\α}}_{i2}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}& {\mathrm{\α}}_{\mathrm{iN}}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{iN}}}\end{array}\right]}^T$

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，其中当非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×r维中，r表示UE的接收天线个数为r；当非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×r维中，r表示非恒模特征空间的秩为r，秩为r表示r流传输时吞吐率最大。

本实施例中，非恒模信道信息矩阵也可以称为非恒模CSI。

302：去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵；

具体的，经过本步骤处理后，设非恒模信道信息矩阵 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right]$ 对应的恒模信道信息矩阵 $X_i=\left[\begin{array}{cccc}{x}_i^1& x_i^2& ...& x_i^r\end{array}\right],$ 即对C_i中每一个去除幅值信息，得到相应的该恒模信道信息矩阵中每一个为模为1的列矢量，n=1,2,…r。

303：对得到的恒模信道信息矩阵的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，每个N×N维恒模正交扩展矩阵为P，从每个N×N维恒模正交扩展矩阵P中选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选择出的每一个N×r维矩阵与非恒模信道信息矩阵距离最小；

具体的，对步骤202得到的每个进行恒模正交扩展，将1列扩展为N列。

可以设恒模信道信息矩阵的每一列矢量为每个对应的N×N维恒模正交扩展矩阵为

令满足：即令为矩阵的任一列，得到对应的对角阵其中，Q为任一恒模N×N维矩阵，例如，Q^w以N×N维DFT(discrete Fourier transform，离散傅里叶变换)矩阵；

得到对应的对角阵

根据得到的对角阵按照每个对应的N×N维恒模正交扩展矩阵获得

304：从得到的r个N×r维矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，进行共轭后作为预编码矩阵。进一步的还可以对得到的预编码矩阵可以进行列交换操作，或者各列矢量可以与模为1的复数相乘，进行完这些操作后的预编码矩阵仍可以作为对待发送数据进行预编码的预编码矩阵；

305：利用得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码。

需要说明的是，与非恒模信道信息矩阵 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right]$ 距离最小也就与 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right]$ 最相似。

本发明实施例的有益效果是：通过对UE反馈的N×r维非恒模信道信息矩阵中每一列矢量进行处理，去除该非恒模信道信息矩阵的幅值信息，即使得该非恒模信道信息矩阵的每一列幅值相等，保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，对该恒模信道信息矩阵每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维扩展矩阵，从每个N×N维扩展矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的r列，得到r个N×r维矩阵，然后从该r个N×r维矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，进行共轭后作为预编码矩阵，利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，所以基站的发射天线都能以最大发射功率发送，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例4

参见图4，本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码装置，该装置包括：

接收模块401，处理模块402和预编码模块403；

其中，接收模块401，用于接收用户设备UE反馈的非恒模信道信息矩阵；

处理模块402，用于去除接收模块401接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，保留相位信息，根据恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

本实施例中，处理模块402的具体实现可以分为两种，当接收模块401收到的非恒模信道信息矩阵为N×1维时，处理模块402具体用于去除接收模块401接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即保留相位信息，将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵；

当接收模块401收到的非恒模信道信息矩阵为N×r维时，处理模块402具体去除接收模块401接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，并对得到的恒模信道信息矩阵的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，从每个N×N维恒模正交扩展矩阵中选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选出的每一个N×r维矩阵与该非恒模信道信息矩阵距离最小，再从该r个N×r维矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，对选择出的矩阵进行共轭后作为预编码矩阵。

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，当非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×1维中，1表示UE的接收天线个数为1，N×r维中，r表示UE的接收天线个数为r；当非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×1维中，1表示非恒模特征空间的秩为1，秩为1表示1流传输时吞吐率最大，N×r维中，r表示非恒模特征空间的秩为r，秩为r表示r流传输时吞吐率最大。

预编码模块403，用于利用处理模块402得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码。

通过去除UE反馈的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，也就是使得UE反馈的非恒模信道信息矩阵中所有元素幅值相等，只保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，根据恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，各个发射天线同时能以最大发射功率发送待发送的数据，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例5

参见图5，本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码装置，该装置包括：

接收模块501，处理模块502和预编码模块503；

其中，接收模块501，用于接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵，该非恒模信道信息矩阵为N×1维；N表示发射天线个数为N；

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，其中，在非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×1维中，1表示UE的接收天线个数为1；在非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×1维中，1表示非恒模特征空间的秩为1，秩为1表示1流传输时吞吐率最大。

本实施例中，非恒模CSI也可以称为非恒模信道信息矩阵。

其中，MIMO预编码技术中，基站首先要获知非恒模CSI，然后才根据该非恒模CSI进行预编码，基站获取非恒模CSI的方式是通过UE向基站反馈获得的，具体的，UE向基站反馈的非恒模信道矩阵或者非恒模特征空间可以参见式(5)：

$c_i=\frac{1}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{j=1:N}{\left|{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}\right|}^2}}{\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\α}}_{i1}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& {\mathrm{\α}}_{i2}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}& ...& {\mathrm{\α}}_{\mathrm{iN}}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{iN}}}\end{array}\right]}^T---\left(4\right)$

式(4)中，c_i是非恒模CSI即非恒模信道信息矩阵，α_ij是正实数，α_ij也是每个发射天线上的幅值信息，是α_ij的相位信息，j表示发射天线标号，从式(4)中可以看出，发射天线个数是N个；若c_i是非恒模信道矩阵，则式(4)中没有i；若c_i是非恒模特征空间，则i表示第i个码字。

处理模块502，用于去除接收模块501接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即保留相位信息，将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵，得到的预编码矩阵可以进行列交换操作，或者各列矢量可以与模为1的复数相乘，进行完这些操作后仍可以作为对待发送数据进行预编码的预编码矩阵；

具体的，去除式(5)所表示的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即使得式(4)所表示的信道信息矩阵中每个元素的α_ij均为1，只保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，将该恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵w_i，见公式(5)：

$w_i={\frac{1}{\sqrt{N}}\left[\begin{array}{cccc}{e}^{j{\mathrm{\θ}}_{i1}}& e^{j{\mathrm{\θ}}_{i2}}& ...& e^{j{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{iN}}}\end{array}\right]}^T---\left(5\right)$

需要说明的是，只要使得式(4)中幅值信息相等，可以将式(4)中各个元素的幅值设置为固定值，比如均设为2、3或4等等，但设为不为1的数值后，经过式(4)中分母的计算和约分后，式(4)中各个元素的幅值最终还是为1。

预编码模块503，用于利用处理模块502得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码。

本发明实施例的有益效果是：通过去除UE反馈的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即使得UE反馈的非恒模信道信息矩阵中所有元素幅值相等，只保留相位信息，将处理后的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵，利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，仍以式(2)为例，第一个发射天线和第二个发射天线同时能以最大发射功率发送待发送的数据，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例6

参见图6，本发明实施例提供了一种多输入多输出***中的预编码装置，该装置包括：

接收模块601，处理模块602和预编码模块603；

其中，接收模块601，用于接收UE反馈的非恒模信道信息矩阵，该非恒模信道信息矩阵为N×r维，N表示发射天线个数为N；

具体的，设UE反馈的非恒模信道信息矩阵为 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right],$ 该非恒模信道信息矩阵中为模为1的列矢量，n=1,2,…r，每个与实施例5中式(4)的表现形式相同。

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，其中当非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×r维中，r表示UE的接收天线个数为r；当非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×r维中，r表示非恒模特征空间的秩为r，秩为r表示r流传输时吞吐率最大。

本实施例中，非恒模CSI也可以称为非恒模信道信息矩阵。

处理模块602，用于去除接收模块601接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

处理模块602具体包括：处理单元6021，扩展单元6022和选择单元6023；

其中，处理单元6021，用于去除接收模块601接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵；

具体的，经过本步骤处理后，设非恒模信道信息矩阵 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right]$ 对应的恒模信道信息矩阵 $X_i=\left[\begin{array}{cccc}{x}_i^1& x_i^2& ...& x_i^r\end{array}\right],$ 即对C_i中每一个去除幅值信息，得到相应的该恒模信道信息矩阵中每一个为模为1的列矢量，n=1,2,…r。

扩展单元6022，用于对处理单元6021处理后得到的恒模信道信息矩阵的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，从每个N×N维恒模正交扩展矩阵中选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选择出的每一个N×r维矩阵与非恒模信道信息矩阵距离最小；

具体的，对处理单元6021得到的每个进行恒模正交扩展，即将1列扩展为N列。

其中，扩展单元6022具体可以包括：第一计算子单元6022a和第二计算子单元6022b；

设恒模信道信息矩阵的每一列矢量为每个对应的N×N维恒模正交扩展矩阵为

第一计算子单元6022a，用于根据即为矩阵的任一列，得到对应的对角阵其中，Q为任一恒模N×N维矩阵，例如，Q可以N×N维DFT矩阵；

第二计算子单元6022b，用于根据得到

选择单元6023，用于从扩展单元6022得到的r个N×r维矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，进行共轭后作为预编码矩阵，进一步的还可以对得到的预编码矩阵进行列交换操作，或者各列矢量可以与模为1的复数相乘，进行完这些操作后的预编码矩阵仍可以作为对待发送数据进行预编码的预编码矩阵。

需要说明的是，与非恒模信道信息矩阵 $C_i=\left[\begin{array}{cccc}{c}_i^1& c_i^2& ...& c_i^r\end{array}\right]$ 距离最小也就与C_i最相似。

本发明实施例的有益效果是：通过对UE反馈的N×r维非恒模信道信息矩阵中每一列矢量进行处理，去除该非恒模信道信息矩阵的幅值信息，即使得该非恒模信道信息矩阵的每一列幅值相等，保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，对该恒模信道信息矩阵每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维扩展矩阵，从每个N×N维扩展矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的r列，得到r个N×r维矩阵，然后从该r个N×r维矩阵中选出与非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，进行共轭后作为预编码矩阵，利用该预编码矩阵对待发送数据进行预编码后，由于该预编码矩阵中每个元素的幅值相等，所以基站的发射天线都能以最大发射功率发送，没有不平衡的因素，因此减小了功率损失。

实施例7

参见图7，本发明实施例提供了一种反馈信道质量指示的方法，该方法包括：

701：去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，即保留相位信息，得到恒模信道信息矩阵，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，当非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×1维中，1表示UE的接收天线个数为1，N×r维中，r表示UE的接收天线个数为r；当非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×1维中，1表示非恒模特征空间的秩为1，秩为1表示1流传输时吞吐率最大，N×r维中，r表示非恒模特征空间的秩为r，秩为r表示r流传输时吞吐率最大。

当r=1时，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，具体为：

将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。

当r>1时，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵的方法可以参照实施例3中步骤302到304得到预编码矩阵的方法，此处不再赘述。

本实施例中，非恒模信道信息矩阵也可以称为非恒模CSI。

702：根据得到的预编码矩阵计算CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示），并将该CQI发送给基站。

CQI是无线信道的通信质量的测量标准。一个高值的CQI表示一个信道有高的质量，反之亦然。对一个信道的CQI能够通过使用性能指标来计算，例如，SNR（信噪比(Signal to NoiseRatio，信噪比），SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比）等。

由于非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值不总是相等，直接根据该非恒模信道信息矩阵计算CQI，得到的CQI可能不是很精确，而本发明实施例对非恒模信道信息矩阵进行处理，使该非恒模信道信息矩阵变为恒模信道信息矩阵，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，然后根据该预编码矩阵计算CQI，可以得到的比较精确的CQI。具体如何根据预编码矩阵计算得到CQI，属于本领域技术人员的公知常识，此处不再赘述，CQI可以为多用户MIMO CQI，也可以为单用户MIMO CQI。

本发明实施例的有益效果是：通过去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，通过得到的预编码矩阵计算精确的CQI，并发送给基站，使基站可以得到精确的下行链路信道的质量情况，然后根据该精确的下行链路信道的质量情况进行相应的操作，以提高***的性能。

实施例8

参见图8，本发明实施例提供了一种反馈信道质量指示的装置，该装置包括：处理模块801和计算模块802；

处理模块801，用于去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵；

本实施例中，非恒模信道信息矩阵可以是非恒模信道矩阵，也可以是非恒模特征空间，当非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，N×1维中，1表示UE的接收天线个数为1，N×r维中，r表示UE的接收天线个数为r；当非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，N×1维中，1表示非恒模特征空间的秩为1，秩为1表示1流传输时吞吐率最大，N×r维中，r表示非恒模特征空间的秩为r，秩为r表示r流传输时吞吐率最大。

计算模块802，用于根据处理模块801得到的预编码矩阵计算CQI，并将该CQI发送给基站。

处理模块801的实现方式可以参照实施例4的处理模块402、实施例5中的处理模块502以及实施例6中的处理模块602。

本发明实施例的有益效果是：通过去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，根据该恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，通过得到的预编码矩阵计算精确的CQI，并发送给基站，使基站可以得到精确的下行链路信道的质量情况，然后根据该精确的下行链路信道的质量情况进行相应的操作，以提高***的性能。

本发明实施例可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如，计算机的硬盘、缓存或光盘中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多输入多输出***中的预编码方法，其特征在于，所述方法包括： 

接收用户设备UE反馈的非恒模信道信息矩阵； 

去除所述非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵； 

利用所述预编码矩阵对待发送数据进行预编码； 

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩； 

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵包括： 

将得到的所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×r维，其中，N表示发射天线个数，r为大于1的整数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述r表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述r表示秩； 

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×r维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵包括： 

对所述恒模信道信息矩阵的r列中的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵； 

从所述r个N×N维恒模正交扩展矩阵中的每一个N×N维恒模正交扩展矩阵中选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选择出的每一个N×r维矩阵与所述非恒模信道信息矩阵距离最小； 

从所述r个N×r维矩阵中选出与所述非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，对选择出的矩阵进行共轭，作为预编码矩阵。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述恒模信道信息矩阵的r列中的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，具体包括： 

令所述恒模信道信息矩阵的每一列矢量满足：的任一列，其中，为对角阵，Q为任一恒模N×N维矩阵；n=1,2,…r； 

得到所述对角阵

根据所述对角阵，按照所述每个对应的N×N维恒模正交扩展矩阵获得所述

4.一种反馈信道质量指示的方法，其特征在于，所述方法包括： 

去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵； 

根据所述预编码矩阵计算信道质量指示CQI，并将所述CQI发送给基站； 

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩； 

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，具体为： 

将得到的恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×r维，其中，N表示发射天线个数，r为大于1的整数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述r表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述r表示秩； 

如果所述非恒模信道信息矩阵为N×r维，所述根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵，具体为： 

对所述恒模信道信息矩阵的r列中的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，从所述r个N×N维恒模正交扩展矩阵中的每一个N×N维恒模正交扩展矩阵中，选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选择出的每一个N×r维矩阵与所述非恒模信道信息矩阵距离最小； 

从所述r个N×r维矩阵中选出与所述非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，对选择出的矩阵进行共轭，作为预编码矩阵。 

6.一种多输入多输出***中的预编码装置，其特征在于，所述装置包括： 

接收模块，用于接收用户设备UE反馈的非恒模信道信息矩阵； 

处理模块，用于去除所述接收模块接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵； 

预编码模块，用于利用所述处理模块得到的预编码矩阵对待发送数据进行预编码； 

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示为接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示为秩； 

所述处理模块，具体用于去除所述接收模块接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，将所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。 

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×r维，其中，N表示发射天线个数，r为大于1的整数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述r表示为接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述r表示为秩； 

所述处理模块包括： 

处理单元，用于去除所述接收模块接收的非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵； 

扩展单元，用于如果所述非恒模信道信息矩阵为N×r维，对所述处理单元得到的恒模信道信息矩阵的r列中的每一列矢量进行恒模正交扩展，得到r个N×N维恒模正交扩展矩阵，从每个N×N维恒模正交扩展矩阵中选出一个N×r维矩阵，得到r个N×r维矩阵，其中，选择出的每一个N×r维矩阵与所述非恒模信道信息矩阵距离最小； 

选择单元，用于从所述扩展单元得到的r个N×r维矩阵中选出与所述非恒模信道信息矩阵距离最小的矩阵，进行共轭后作为预编码矩阵。 

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扩展单元包括： 

第一计算子单元，用于根据所述恒模信道信息矩阵的每一列矢量为矩阵的任一列，计算得到对角阵其中，n=1,2,…r，Q为任一恒模N×N维矩阵； 

第二计算子单元，用于根据每个对应的N×N维恒模正交扩展矩阵获得 所述

9.一种反馈信道质量指示的装置，其特征在于，所述装置包括： 

处理模块，用于去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，根据所述恒模信道信息矩阵得到预编码矩阵； 

计算模块，用于根据所述处理模块得到的预编码矩阵计算信道质量指示CQI，并将所述CQI发送给基站； 

其中，如果所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵或非恒模特征空间，且为N×1维，其中，N表示发射天线个数，当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模信道矩阵时，所述1表示接收天线个数；当所述非恒模信道信息矩阵为非恒模特征空间时，所述1表示秩； 

所述处理模块，具体用于去除非恒模信道信息矩阵中每个元素的幅值信息，得到恒模信道信息矩阵，如果所述非恒模信道信息矩阵为N×1维，将所述恒模信道信息矩阵共轭后作为预编码矩阵。