CN102082593B - 一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置，包括：确定码本，码本结构为：其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，W_n ^r表示N_T/2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是Rank数，运算符о的为：其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则存储码本。本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能。

Description

一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)***使用多个发射、接收天线，利用信号的空、时、频域联合处理获得速率、分集与阵列增益。MIMO***中，如果发射机能够以某种方式获知信道信息，就可以根据信道特性对发送信号进行优化，以提高接收质量并降低对接收机复杂度的要求。在实际***中一般采用量化信道信息的反馈方式，以降低反馈开销与反馈时延。信道信息的量化可以针对信道矩阵及其统计量，也可以是接收机推荐使用的预处理参数。信道信息经过量化之后，被映射到有限个元素构成的集合中，这一集合称为码本。

在基于码本的闭环MIMO***中，接收端接收发送端发来的信号并且利用FFT(FastFourier Transform，快速傅里叶变换)将其转化为频域信号。这些信号又经过MIMO检测模块来后被区分为区分若干层的信号。经过解层映射以后，信号进一步被解调、解交织和解码。接收到的导频信号被输入信道估计模块器以实现信道估计。接收端利用估计的信道信息从码本中选择码字以优化性能。其优化准则可以是FER(Frame Error Rate，误帧率)、BER(Bit Error Rate，误比特率)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比)、互信息、瞬时吞吐量、或其他合适的准则。接收端产生所选码字的索引以便用于后续的发送机发送。接收端产生CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)以告知发送机信道质量。接收端还用于确定Rank(秩)数和相应的数据层数，以用于后续的数据传输。以上获得的所有参数，码字标号、CQI和Rank数都反馈给发送端。发送端将待发送的多个数据流，应用选好的MCS(Modulation Coding Scheme，调制编码方案)进行相应的数据流处理。根据码字选择信息，在码本中选择码字。每个数据流将被映射到若干层以实现所需要的传输速率。然后，基于所选择的预编码码字，对层映射后的数据进行预编码。最后，每个预编码后的数据流经过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制，经过多根发射天线发射出去。

在基于码本的闭环MIMO***中，码本是影响***性能的关键。在Rel-8(Release8，版本8)LTE(Long Term Evolution，长期演进)的传输模式4、5、6中，都采用了PMI(PrecodeMatrix Index，预编码矩阵索引)反馈机制，即UE(User Equipment，用户设备)根据公共导频测量信道，并向基站eNB上报其推荐使用的码字的标号信息。公共导频端口为4时，采用基于Householder变换(Householder Transformation，豪斯霍尔德变换)的码本，对于闭环空间复用模式即传输模式4的每种Rank，都存在着16个可选的预编码矩阵。

Rel-8LTE4天线码本的主要特性包括：1)Rank1码本在考虑非相关信道和相关信道折中的条件下通过搜索获得；2)其他Rank的码本保持与Rank1码本的嵌套关系；3)码本元素均采用8PSK(Phase Shift Keying，相移键控)元素，以降低计算复杂度；4)具备恒模和酉特性；5)可以利用Householder变换的特性降低码字选择的复杂度。

在采用MIMO技术的无线通信***中，例如Rel-10(Release10，版本10)LTE-A(LongTerm Evolution-Advanced，长期演进高级)***中，可能会沿用PMI反馈的机制，但是由于发射天线数的增加，例如可能为8根，Rank与发射天线端口数目的配置组合数远多于Rel-8LTE下的情况。一方面，针对很多Rank与发射天线端口数目配置组合的码本尚未定义。另一方面，相比Rel-8LTE***，针对双极化多天线***设计码本的必要性变得更加突出，其原因在于，天线数目不断增加，而基站尺寸是有限的，不可避免地需要缩小天线间距或／和采用极化天线。基于以上考虑，针对双极化多天线***的线性码本及其设计方法是未来无线通信***研究和标准化中必不可缺的技术点。此外，鉴于Rel-8LTE4天线码本的良好性能和优越特性，在码本设计过程中研究者都尽可能地考虑保留Rel-8LTE码本的特性。

研究表明，Householder变换的方法不能直接应用于8天线码本的设计。目前，包含Rank3、Rank4码本主要有以下几种：

码本1：利用复Hadamard变换构造出以4⁷个8PSK元素为元素的8×8复矩阵，然后通过非相关信道和相关信道折中优化的方法搜索得到各Rank码本；

码本2：由两组4×4的矩阵，通过公式 $F_{b,n}=\frac{1}{\sqrt{8R}}\left(\begin{array}{c}{A}_b(:,1:R)\\ A_b(:,1:R){\mathrm{\Λ}}_b(1:R:,1:R)\end{array}\right)$ 构造出Rank1-Rank4的码本；

码本3：由8DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)矩阵、4DFT矩阵、对角矩阵及行列转换矩阵构造出4个8×8的矩阵，然后通过这4个8×8矩阵的组合及列向量的选择构成Rank1-Rank4的码本；

码本4：用16个不同的对角阵乘以8-DFT矩阵得到Rank8的码本，而Rank-n的码本由这16个复矩阵的前n列组成；

在上述方案中，均存在一定的缺陷：

码本1继承了Rel-8LTE4天线码本的大部分特性：恒模、酉、嵌套特性，只采用8PSK元素，由于码本1在4⁷个以8PSK元素为元素的8×8复矩阵构成的空间内搜索码本，而且搜索过程中没有针对双极化多天线***的信道特性进行特殊的优化，导致该码本在双极化多天线***中的性能损失；

码本2继承了Rel-8LTE4天线码本的大部分特性：恒模、酉、嵌套特性，只采用8PSK元素，但构成8天线码本的两组4×4矩阵没有充分考虑信道的特性，尤其是在Rank3、Rank4下性能有较大的损失。

码本3通过4个8×8矩阵的组合及列向量的选择构成8天线的码本，由于每个Rank采用的是不同的矩阵组合，码本3整体不具备Rel-8LTE4天线码本的大部分特性，且在Rank3下，由于不具备酉特性，性能有明显的损失。

码本4继承了Rel-8LTE8天线码本的部分特性：恒模、酉、嵌套特性，但采用了16PSK元素，因此会增加预编码计算的复杂度，如果较其他码本不能获得显著的性能增益，则所增加的预编码计算的复杂度将成为额外的负担；

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置。

本发明实施例中提供了一种码本存储方法，包括以下步骤：

确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T／2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符о的为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

$A(:,n)\⊗B(:,n)=\left[\begin{array}{c}A(1,n)*B(:,n)\\ A(2,n)*B(:,n)\\ .\\ .\\ .\\ A(M,n)*B(:,n)\end{array}\right];$

r为3时，的结构为： $w_n^3=\left[\begin{array}{ccc}a& b& b\end{array}\right];$

r为4时，的结构为： $w_n^4=\left[\begin{array}{cccc}a& a& b& b\end{array}\right];$

其中，a和b表示2个N_T／2×1的向量，a和b正交；

存储码本。

本发明实施例中提供了一种使用所述码本的信息发送方法，包括以下步骤：

在预编码MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

通过多天线发送预编码处理后的信号。

本发明实施例中提供了一种使用所述码本的信息接收方法，包括以下步骤：

在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

基于接收信息估计信道信息；

基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

生成所选码字的码字索引信息；

发送包含码字索引信息的信号。

本发明实施例中提供了一种码本存储设备，包括：

确定模块，用于确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T／2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符о的为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

$A(:,n)\⊗B(:,n)=\left[\begin{array}{c}A(1,n)*B(:,n)\\ A(2,n)*B(:,n)\\ .\\ \·\\ \·\\ A(M,n)*B(:,n)\end{array}\right];$

r为3时，的结构为： $w_n^3=\left[\begin{array}{ccc}a& b& b\end{array}\right];$

r为4时，的结构为： $w_n^4=\left[\begin{array}{cccc}a& a& b& b\end{array}\right];$

其中，a和b表示2个N_T／2×1的向量，a和b正交；

存储模块，用于存储码本。

本发明实施例中提供了一种闭环多天线***的发送装置，包括所述的码本存储设备，还包括：

接收模块，用于在预编码MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备中获取码本；

码字编号确定模块，用于基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

预编码矩阵计算模块，用于基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块，用于通过多天线发送预编码处理后的信号。

本发明实施例中提供了一种闭环多天线***的接收装置，包括所述的码本存储设备，还包括：

接收模块，用于在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

信道估计模块，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备中获取码本；

码字选择模块，用于基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

码字索引信息生成模块，用于生成所选码字的码字索引信息；

发送模块，用于发送包含码字索引信息的信号。

本发明有益效果如下：

本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能。

附图说明

图1为本发明实施例中双极化天线的天线标号示意图；

图2为本发明实施例中码本存储方法实施流程示意图；

图3为本发明实施例中使用码本的信息发送方法实施流程示意图；

图4为本发明实施例中使用码本的信息接收方法实施流程示意图；

图5为本发明实施例中码本存储设备结构示意图；

图6为本发明实施例中存储介质示意图；

图7为本发明实施例中闭环多天线***的发送装置结构示意图；

图8为本发明实施例中闭环多天线***的接收装置结构示意图；

图9为本发明实施例中Rank3第1类码本和现***本对比结果图；

图10为本发明实施例中Rank3第2类码本和现***本对比结果图；

图11为本发明实施例中Rank4第1类码本和现***本对比结果图；

图12为本发明实施例中Rank4第2类码本和现***本对比结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施中，为了便于说明，首先对双极化天线的天线标号方法加以约定。假设MIMO***包含N_T根发射天线，N_R根接收天线，Rank数为N，N_T为偶数，N_R，N≥1。图1为双极化天线的天线标号示意图，如图所示，在对天线进行标号时，先顺序标定同一个极化方向的天线，然后再顺序标定另一个极化方向的天线。值得注意的是，双极化多天线***的码本生成方案与双极化天线的天线标号方式无关，如果所约定的天线标号方式发生变化，只需对生成的码本中天线标号对应的值做相应调整即可。

图2为码本存储方法实施流程示意图，如图所示，可以包括以下步骤：

步骤201、确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T／2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符о的为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

$A(:,n)\⊗B(:,n)=\left[\begin{array}{c}A(1,n)*B(:,n)\\ A(2,n)*B(:,n)\\ .\\ .\\ .\\ A(M,n)*B(:,n)\end{array}\right];$

步骤202、存储码本。

实施中，Rank-r码本结构可以是：则可以是：

r为3时，的结构为： $w_n^3=\left[\begin{array}{ccc}a& b& b\end{array}\right];$

r为4时，的结构为： $w_n^4=\left[\begin{array}{cccc}a& a& b& b\end{array}\right];$

其中，a和b表示2个N_T／2×1的向量，a和b正交。

下面分别对第一类码本、第二类码本进行说明。

一、第1类码本：

r分别为3、4时，

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& \sqrt{2}& 0\\ 1& 0& \sqrt{2}\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1\end{array}\right].$

码本实例1：

码本实例2：

码本实例3：

码本实例4：

二、第2类码本：

r分别为3、4时，

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& 1& -1\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\end{array}\right].$

码本实例5：

码本实例6：

码本实例7：

码本实例8：

其中：

标号	kn
		0	k0＝[1 1 -1 -1]T
1	k1＝[1 j 1 j]T
		2	k2＝[1 -1 -1 1]T
3	k3＝[1 -j 1 -j]T
		4	k4＝[1 1 1 -1]T
5	k5＝[1 1 -1 1]T
		6	k6＝[1 -1 1 1]T
7	k7＝[1 -1 -1 -1]T

在实施中列举了上述码本实例；但是，从理论上来说，在对上述码本实例进行一些常规和/或通用处理后也是可以解决同样的技术问题、取得同样的技术效果的，例如，由于归一化处理，对上述码本实例除以某一常数得到的新码本；因此，上述码本仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本发明，但不意味仅能使用上述实例中的码本，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的码本或者其变形。

为更好的理解本发明实施例中所提供的码本的应用，下面分别从信息的发送与接收过程中的使用进行说明。

图3为使用码本的信息发送方法实施流程示意图，如图所示，在信息发送过程中可以包括以下步骤：

步骤301、在预编码MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

步骤302、基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

步骤303、基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

步骤304、利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

步骤305、通过多天线发送预编码处理后的信号。

实施中，在预编码MIMO***发送信息的过程中，首先接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息。其次，基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字。再次，基于码字进行变换处理得到预编码矩阵，如，迫零处理等，也可以直接将相应的码字作为预编码矩阵。然后，利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理。最后，将预编码后的信号通过多天线发送出去。

图4为使用码本的信息接收方法实施流程示意图，如图所示，在信息接收过程中可以包括以下步骤：

步骤401、在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

步骤402、基于接收信息估计信道信息；

步骤403、基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

步骤404、生成所选码字的码字索引信息；

步骤405、发送包含码字索引信息的信号。

实施中，在预编码MIMO***接收信息的过程中，首先，接收发送端发送的信息。其次，基于接收信息估计信道信息。再次，基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字。然后，生成所选码字的码字索引信息。最后，发送包含码字索引信息的信号。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种码本存储设备、一种存储介质、一种闭环多天线***的发送装置、一种闭环多天线***的接收装置，由于这些设备、装置解决问题的原理与一种码本存储方法、一种使用所述码本的信息发送方法、一种使用所述码本的信息接收方法相似，因此这些设备、装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图5为码本存储设备结构示意图，如图所示，存储结构中可以包括：

确定模块501，用于确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T／2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符ο的为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

$A(:,n)\⊗B(:,n)=\left[\begin{array}{c}A(1,n)*B(:,n)\\ A(2,n)*B(:,n)\\ .\\ .\\ .\\ A(M,n)*B(:,n)\end{array}\right];$

存储模块502，用于存储码本。

实施中，确定模块还可以进一步用于在确定码本时，确定

r为3时，的结构为： $w_n^3=\left[\begin{array}{ccc}a& b& b\end{array}\right];$

r为4时，的结构为： $w_n^4=\left[\begin{array}{cccc}a& a& b& b\end{array}\right];$

其中，a和b表示2个N_T／2×1的向量，a和b正交。

实施中，确定模块还可以进一步用于在确定码本时，r分别为3、4时，确定

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& \sqrt{2}& 0\\ 1& 0& \sqrt{2}\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1\end{array}\right].$

实施中，确定模块还可以进一步用于在确定码本时，r分别为3、4时，确定

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& 1& -1\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\end{array}\right].$

图6为存储介质示意图，如图所示，在存储介质上存储***本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T／2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符ο的为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

$A(:,n)\⊗B(:,n)=\left[\begin{array}{c}A(1,n)*B(:,n)\\ A(2,n)*B(:,n)\\ .\\ .\\ .\\ A(M,n)*B(:,n)\end{array}\right].$

实施中，所述码本在

r为3时，的结构为： $w_n^3=\left[\begin{array}{ccc}a& b& b\end{array}\right];$

r为4时，的结构为： $w_n^4=\left[\begin{array}{cccc}a& a& b& b\end{array}\right];$

其中，a和b表示2个N_T／2×1的向量，a和b正交。

实施中，所述码本在r分别为3、4时，

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& \sqrt{2}& 0\\ 1& 0& \sqrt{2}\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 1& 0\\ 0& 1& 0& 1\end{array}\right].$

实施中，所述码本在r分别为3、4时，

${\mathrm{\Φ}}^3=\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& 1& -1\end{array}\right];$

${\mathrm{\Φ}}^4=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\end{array}\right].$

本领域内的技术人员应明白，本发明的码本具体实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明的码本在具体实施时可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明的码本可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施中的码本可提供给这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于码本指定的功能的装置。

这些实现码本功能的计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在实施例中码本的功能。

这些实现码本功能的计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现实施例中码本的功能。

图7为闭环多天线***的发送装置结构示意图，如图所示，发送装置中可以包括如图5中的码本存储设备，和/或，如图6中存储介质，还包括：

接收模块701，用于在预编码MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

码本存储模块702，用于从码本存储设备和／或存储介质中获取码本；

码字编号确定模块703，用于基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

预编码矩阵计算模块704，用于基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块705，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块706，用于通过多天线发送预编码处理后的信号。

图8为闭环多天线***的接收装置结构示意图，如图所示，接收装置中可以包括如图5中的码本存储设备，和／或，如图6中存储介质，还包括：

接收模块801，用于在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

信道估计模块802，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块803，用于从码本存储设备和／或存储介质中获取码本；

码字选择模块804，用于基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

码字索引信息生成模块805，用于生成所选码字的码字索引信息；

发送模块806，用于发送包含码字索引信息的信号。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施例可见，本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能。

在相同仿真条件下，下面给出了现***本1、码本2、码本3和本发明实施例中列出的几种码本实例性能的对比，其中码本实例3和实例2性能相同，码本实例7和实例6性能相同，所以仿真中没有列出码本实例3和7的结果；现***本4中采用的是16PSK元素，其他所***本都采用8PSK及0元素，所以没有和其进行对比。仿真参数如表1所示，仿真结果如图9-12所示，其中，图9为Rank3第1类码本和现***本对比结果图、图10为Rank3第2类码本和现***本对比结果图、图11为Rank4第1类码本和现***本对比结果图、图12为Rank4第2类码本和现***本对比结果图。

从仿真结果可看出，所提码本实例的性能相对现***本方案都有一定的增益，相对于码本1，虽然Rank3下增益较小，但在Rank4下增益却较为明显；相对于码本2，Rank3和Rank4下都有较为明显的增益；相对于码本3，Rank4下性能基本相当，但在Rank3下却有较大的增益。

表1仿真参数

其中，AMC为自适应调制编码(Adapt Modulation Coding)；HARQ为混合自动重复请求(Hybrid Automatic Repeat Request)；MMSE为最小均方误差(Minimum Mean SquareError)；AoD为离开角(Angle of Departure)。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种码本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_T/2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符ο的定义为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

r为3时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

或者，r为3时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

r为4时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

或者，r为4时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

其中，a和b表示2个N_T/2×1的向量，a和b正交；

存储码本。

2.一种使用如权利要求1所述码本的信息发送方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预编码多入多出MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

通过多天线发送预编码处理后的信号。

3.一种使用如权利要求1所述码本的信息接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

基于接收信息估计信道信息；

基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

生成所选码字的码字索引信息；

发送包含码字索引信息的信号。

4.一种码本存储设备，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定码本，所述码本结构为：

其中：Φ^r表示2×r维的矩阵，表示N_r/2×r维的矩阵，N_T是发射天线数，n是码字编号，r是秩Rank数，运算符ο的定义为：

其中，A(：，n)表示矩阵A的第n列，表示矩阵直积，如果A(：，n)是一个M×1维的向量，则

r为3时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

或者，r为3时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

r为4时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

或者，r为4时，的结构为：

根据AοB运算符的定义，所述码本结构为：

其中，a和b表示2个N_T/2×1的向量，a和b正交；

存储模块，用于存储码本。

5.一种闭环多天线***的发送装置，其特征在于，包括如权利要求4所述的码本存储设备，还包括：

接收模块，用于在预编码MIMO***发送信息前，接收包含码字索引信息的信号，提取码字索引信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备中获取码本；

码字编号确定模块，用于基于提取的码字索引信息，从所述码本中选出相应的码字；

预编码矩阵计算模块，用于基于选出的码字直接作为预编码矩阵或进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块，用于通过多天线发送预编码处理后的信号。

6.一种闭环多天线***的接收装置，其特征在于，包括如权利要求4所述的码本存储设备，还包括：

接收模块，用于在预编码MIMO***接收信息时，接收发送端发送的信息；

信道估计模块，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备中获取码本；

码字选择模块，用于基于信道信息，从所述码本中选择相应的码字；

码字索引信息生成模块，用于生成所选码字的码字索引信息；

发送模块，用于发送包含码字索引信息的信号。