CN102130751B - 一种多天线***发送/接收信息的方法、***及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出了一种多天线***发送信息的方法，包括以下步骤：发送端接收接收端发送的信息，所述信息包括码字标号信息；所述发送端根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，所述发送端根据所述码字对待发送的数据进行预编码；所述发送端将预编码后的数据发送给所述接收端。本发明实施例提出的上述方案，形成和使用的码本尽可能地匹配于空间相关信道的分布特性、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

一种多天线***发送/接收信息的方法、***及装置

技术领域

本发明涉及数字通信领域，特别地，本发明涉及一种多天线***发送/接收信息的方法、***及装置。

背景技术

目前，物理层的多天线技术已经成为下一代无线通信***的关键技术之一。多天线技术具有很多优点，比如可以利用多天线的复用增益来提高***的吞吐量，也可以利用多天线的分集增益来提高***性能，或者利用天线的方向性增益来区分接收终端而消除接收终端间的干扰等等。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)***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，这一集合被称为码本。

在基于码本的闭环MIMO***中，码本是影响***性能的关键。在Rel-8 LTE(Long Term Evolution，长期演进)的传输模式4、5、6中，都采用了PMI(Precoding Matrix Indicator，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标号信息。例如，公共导频端口为4时，采用基于Householder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-8 LTE 4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-10LTE-A***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***，针对空间相关信道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，针对空间相关信道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-8LTE 4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。

现有的Householder变换的方法不能直接应用于8天线码本的设计。目前，能继承Rel-8LTE码本的特性(或部分特性)的码本主要包括以下几种：

码本1：在Rel-8LTE码本的基础上进行变换，得到8天线Rank1线阵码本。该码本1的缺陷是，虽然码本1继承了Rel-8LTE 4天线码本的部分特性：恒模特性和采用8PSK元素，但不满足嵌套关系。由于码本1是基于Rel-8LTE

4天线码本的扩展，而Rel-8LTE 4天线码本是综合考虑空间相关和空间非相关信道优化下得到的，其部分码字不适合空间相关信道，导致码本1在小间距线阵下存在性能损失。

码本2：利用复Hadamard变换构造出4⁷个以8PSK(Phase Shift Keying，相移键控)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Rank1码本。该码本2的缺陷是，虽然码本2继承了Rel-8LTE码本的大部分特性：恒模、酉、嵌套特性，但其只采用8PSK元素。由于码本2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，而且搜索准则是考虑空间相关和空间非相关信道下性能的折中，从而使码本2在空间相关信道下的性能下降。

码本3：用16个不同的对角阵乘以8-DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)矩阵得到Rank8的码本，而Rank1的码本由这16个8×8复矩阵的第1列组成。该码本3的缺陷是，虽然码本3继承了Rel-8LTE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。

码本4：由1个8DFT矩阵和1个8×8酉矩阵的各行(或列)构成。该码本4的缺陷是，虽然码本4继承了Rel-8LTE码本的部分特性：恒模、酉、嵌套特性，但其只采用8PSK元素。同时，由于DFT矩阵符合阵列响应的结构，码本3和码本4都适合于空间相关信道下的预编码MIMO***。但是，无论信道具备何种分布特性，码本3和码本4中各码字相应的阵列响应的角度不变，在特定场景下可能会造成预编码MIMO***的性能损失。

因此，有必要提出一种有效的码本设计以及使用该码本进行信息发送和接收的方案。

发明内容

本发明实施例的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别通过设计及使用基于拟合阵列响应结构的码本，以及使用该码本的信息发送方法

为了达到上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种多天线***发送信息的方法，包括以下步骤：发送端接收接收端发送的信息，所述信息包括码字标号信息；所述发送端根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，所述发送端根据所述码字对待发送的数据进行预编码；所述发送端将预编码后的数据发送给所述接收端。

本发明再一方面还提出了一种多天线***接收信息的方法，包括以下步骤：接收端接收发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道；所述接收端根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字；所述接收端将所述码字的标号信息发送给所述发送端。

本发明再一方面还提出了一种多天线***发送信息的***，包括发送端和接收端，所述发送端，用于向所述接收端发送信息，并接收所述接收端反馈的码字标号信息，以及根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并根据所述码字对待发送的数据进行预编码，将预编码后的数据发送给所述接收端；所述接收端，用于接收所述发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道，以及根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并将所述码字的标号信息反馈给所述发送端。

本发明再一方面还提出了一种发送端，包括接收模块、预编码模块以及发送模块，所述接收模块，用于接收接收端发送的信息，所述信息包括码字标号信息；所述预编码模块，用于根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，以及根据所述码字对待发送的数据进行预编码；所述发送模块，用于将预编码后的数据发送给所述接收端。

本发明再一方面还提出了一种接收端，包括接收模块、选择模块以及发送模块，所述接收模块，用于接收发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道；所述选择模块，用于根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字；所述发送模块，用于将所述码字的标号信息发送给所述发送端。

本发明另一方面还提出了一种基于拟合阵列响应结构的码本生成方法，包括以下步骤：基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

本发明实施例提出的上述方案，形成和使用的码本尽可能地匹配于空间相关信道的分布特性、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。此外，本发明实施例提出的生成的码本的方案继承Rel-8LTE 4天线码本的大部分特性，性能良好，对现有***的改动很小，不会影响***的兼容性，而且实现简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的一种多天线***发送方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种多天线***接收方法的流程图；

图3为本发明实施例的利用基于拟合阵列响应结构的码本进行发送和接收数据的全过程流程图；

图4为本发明实施例基于拟合阵列响应结构的码本的生成方法的流程图；

图5为本发明实施例发送端的结构示意图；

图6为本发明实施例接收端的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，为本发明实施例一种多天线***发送方法的流程图，包括以下步骤：

S101：发送端接收接收端发送的信息，其中包括码字标号信息。

在步骤S101中，发送端接收接收端发送的信息，信息中包括码字标号信息。具体而言，为了了解信道状况，发送端接收远端接收机反馈来的CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)、Rank选择和码字选择等信息。这些CQI、Rank选择和预编码选择信息将用于后续的传输处理过程。

S102：发送端从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，对待发送的数据进行预编码。

在步骤S102中，发送端根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，发送端根据选出的码字对待发送的数据进行预编码，或，根据所述码字进一步处理得到预编码矩阵后对待发送数据进行预编码处理，如对所述码字进行迫零处理等。

具体而言，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。MCS是基于发送端和接收端的信道质量进行选择的，而这个信道质量由接收端以CQI的方式进行指示。根据码字选择信息，在基于拟合阵列响应结构的码本中选择码字，其中，基于拟合阵列响应结构的码本将在后面给出详细说明。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，即，预编码器将来自层映射的向量块x＝[x⁽⁰⁾…x^(υ-1)]^T作为输入，产生映射到每一个天线端口的资源上的向量块：y＝[…y^(p)…]^T，其中υ表示信号层数，y^(p)表示天线端口p上的信号。最后，每个预编码后的数据流经过OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制，经过多根发射天线发射出去，其中，数据层数也被称为Rank数。

具体而言，在本发明的一个实施例中，基于拟合阵列响应结构的码本，存在一个NT×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B是元素取自某一有限元素(如8PSK元素集合等)集合的N_T×1维向量构成的集合，b是集合B中的某一N_T×1维向量，D(a，b)表示向量a和向量b之间的距离。

进一步地，在本发明另一个实施例中，构造基于拟合阵列响应结构的码本可以通过以下步骤生成：首先，基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合，记为

中包含的向量个数等于M，

集合中所包含向量的维度为N_T×1。由于空间相关信道的主特征向量可以用阵列响应的形式来近似表示，而其阵列响应所对应的角度在一定角度范围内呈现随机分布的特征，因此可以根据一定的优化原则对此角度范围做一个合理的划分(如将此角度范围进行均匀划分等)，对应于这组角度划分的向量即可组成所述向量集合

然后，在以有限元素为元素的向量构成的集合中拟合集合所述的向量集合从而得到码本，具体地，可以构造一个以有限元素(如8PSK元素等)为元素的所有N_T×1维向量构成的复向量集合，记为B。对

集合中每个向量分别搜索集合B中与之距离最小的向量。这些搜索得到的向量构成空间相关信道Rank1码本。此过程称为在有限元素为元素的向量构成的集合B中拟合集合

此外，在本发明的其他实施例中，基于拟合阵列响应结构的码本还包括部分码字具备拟合阵列响应结构的码本。

S103：发送端将预编码后的数据发送给接收端。

在步骤S103中，将预编码后的数据发送给接收端。通过上述方式，完成了本发明提出的多天线***发送信息的方法。

如图2所示，为本发明实施例一种多天线***信息接收方法的流程图，包括以下步骤：

S201：接收端接收发送端发送的信息。

在步骤S201中，接收端接收发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道，例如根据公共导频测量信道。

S202：接收端根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字。

在步骤S202中，接收端根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字。

具体而言，以OFDM调制的MIMO***为例，在接收过程中，接收端接收发送端发来的信号并且利用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)将其转化为频域信号。这些信号经过MIMO检测后被区分为若干层的信号。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。接收端利用信道估计信息从基于拟合阵列响应结构的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。接收端产生信道质量指示CQI以告知发送机信道质量。接收端还用于确定Rank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。

具体而言，在本发明的一个实施例中，基于拟合阵列响应结构的码本，存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B是元素取自某一有限元素(如8PSK元素集合等)集合的N_T×1维向量构成的集合，b是集合B中的某一N_T×1维向量，D(a，b)表示向量a和向量b之间的距离。

进一步地，在本发明另一个实施例中，构造基于拟合阵列响应结构的码本可以通过以下步骤生成：首先，基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合，记为中包含的向量个数等于M，

集合中所包含向量的维度为N_T×1。由于空间相关信道的主特征向量可以用阵列响应的形式来近似表示，而其阵列响应所对应的角度在一定角度范围内呈现随机分布的特征，因此可以根据一定的优化原则对此角度范围做一个合理的划分(如将此角度范围进行均匀划分等)，对应于这组角度划分的向量即可组成所述向量集合

然后，在以有限元素为元素的向量构成的集合中拟合集合所述的向量集合从而得到码本，具体地，可以构造一个以有限元素(如8PSK元素等)为元素的所有N_T×1维向量构成的复向量集合，记为B。对集合中每个向量分别搜索集合B中与之距离最小的向量。这些搜索得到的向量构成空间相关信道Rank1码本。此过程称为在有限元素为元素的向量构成的集合B中拟合集合

此外，在本发明的其他实施例中，基于拟合阵列响应结构的码本还包括部分码字具备拟合阵列响应结构的码本。

S203：接收端将码字标号信息发送给发送端。

在步骤S203中，接收端将上述码字标号信息发送给发送端。通过上述方式，完成了本发明提出的多天线***接收信息的方法。

以LTE中采用迫零处理的MU-MIMO(Multiple-User MIMO，多用户MIMO)为例，说明利用基于拟合阵列响应结构的码本进行发送和接收数据的全过程，如图3所示。目前假设每一个用户只能接收一个数据流，假设BS(Base-Station，基站)有N_T根天线，UE有N_R根天线。预先设计好的存储在BS和UE中的基于拟合阵列响应结构的码本为C＝{c₁，c₂……c_B}，其中B表示码本的大小，每一个c_i为N_T×1的矢量。其实现流程如下：

步骤S301，UE利用公共导频测量下行信道H，为N_R×N_T的矩阵。

步骤S302，UE计算相关矩阵：R＝E[H^HH]

步骤S303，UE对矩阵R进行特征值分解：R＝VΛV^H，其中V是一个正交矩阵，为矩阵R的特征值对应的特征矢量。矩阵Λ＝diag{λ₁，λ₂……λ_r}，r＝min(N_T，N_R)为一个对角矩阵，每一个对角元素表示R的特征值。

步骤S304，UE提取最大特征值对应的特征矢量v：

v＝V(index)；算子V(index)表示提取矩阵V的第index列，v为N_T×1的矢量。

步骤S305，从码本中选出相应码字：

步骤S306，UE向BS反馈PMI和该PMI所对应的CQI。

步骤S307，BS根据各个UE上报的PMI、CQI进行MU-MIMO用户分组。

步骤S308，BS选择优先级最高的用户组

步骤S309，BS形成该用户组G_user的MU-MIMO加权矢量：首先形成矩阵

然后，经过迫零处理形成预编码矢量

$W={\tilde{H}}^H{\left(\tilde{H}{\tilde{H}}^H\right)}^{-1}.$

步骤S310，BS利用预编码矢量W进行下行发射。

作为本发明的一个实施例，如图4所示，为本发明实施例基于拟合阵列响应结构的码本的生成方法的流程图，包括以下步骤：

S401：构造一组符合阵列响应结构及根据信道主特征向量划分的向量集合

以及构造一个以有限元素为元素的复向量集合B。

具体而言，阵列响应结构取决于采用的天线阵配置，如均匀线阵、双极化天线阵和圆阵等。以包含N_T个天线的均匀线阵为例，天线间距为d，所使用电磁频段的波长约为λ，阵列响应所相应的角度为α，则阵列响应可以表示为下式：

$a={\left[\begin{array}{ccccc}1& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{\mathrm{kd}}{\mathrm{\λ}}\sin \mathrm{\α}\right)& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{(N_T-1)d}{\mathrm{\λ}}\sin \mathrm{\α}\right)\end{array}\right]}^T/\sqrt{N_T}$

空间相关信道的主特征向量可以用阵列响应的形式来近似表示，其中空间相关信道的主特征向量指对信道矩阵进行奇异值分解后最大的奇异值相应的特征向量。而其阵列响应所对应的角度在一定角度范围内层现随机分布的特征。如在3扇区小区中，用户分布在相对于基站的-60°到60°的范围内。相应地，主特征向量所相应阵列响应的角度也主要分布在此角度范围内。可以根据一定的优化原则对此角度范围做一个合理的划分(如将此角度范围进行均匀划分等)。

[α_L，α_H]表示期望量化的角度范围，{α₀，…，α_M-1}为[α_L，α_H]范围内的M个量化角度。α_m，m＝1，…，M所相应的阵列响应向量为a_m，如在均匀线阵下，

$a_m={\left[\begin{array}{ccccc}1& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{\mathrm{kd}}{\mathrm{\λ}}\sin {\mathrm{\α}}_m\right)& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{(N_T-1)d}{\mathrm{\λ}}\sin {\mathrm{\α}}_m\right)\end{array}\right]}^T/\sqrt{N_T}$

这M个阵列响应向量构成集合

为了节约运算量，码本中码字的元素常常是取自有限元素集合的，如QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移键控)、8PSK等。这里生成一个以有限元素为元素的复向量集合B，其维度为N_T×1。以QPSK元素集合为例，因为共有4个8PSK元素{1，-1，j，-j}，所以N_T×1向量中的每个元素可以是{1，-1，j，-j}中的一个，复向量集合B中共包含

个向量元素，其中

$j=\sqrt{-1}.$

S402：对

中每个向量分别搜索集合B中与之距离最小的向量，这些搜索得到的向量构成了空间相关信道Rank 1的码本。

在步骤S402中，对

集合中每个向量分别搜索集合B中与之距离最小的向量，这些向量构成集合C＝{c₀，…，c_M-1}，所得到的向量集合C为空间相关信道Rank 1的码本。

具体而言，对集合中每个向量分别找出集合B中与

距离最小向量，这些向量构成集合C＝{c₀，…，c_M-1}，则C＝{c₀，…，c_M-1}记为所需要的码本。例如，对于

中的某个向量a_m，在集合B中找与之距离最小的向量的具体实现方法可以表示为

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B是元素取自某一有限元素(如8PSK元素集合等)集合的N_T×1维向量构成的集合，b是集合B中的某一N_T×1维向量，D(a，b)表示向量a和向量b之间的距离。值得注意的是，可以根据不同的优化准则对距离进行相应的定义，如范式距离、弦距等。不同的距离定义会得到不同的码本。

下面给出空间相关信道码本的例子：

量化角度为：{α_m|α_m＝-60°+(m-1)×7.5°，m＝1，…，16}

所采用的阵列响应结构为均匀线阵，即：

$a_m={\left[\begin{array}{ccccc}1& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{\mathrm{kd}}{\mathrm{\λ}}\sin {\mathrm{\α}}_m\right)& ...& \exp \left(j2\mathrm{\π}\frac{(N_T-1)d}{\mathrm{\λ}}\sin {\mathrm{\α}}_m\right)\end{array}\right]}^T/\sqrt{N_T}$

所选用的有限元素集合为8PSK元素集合，即为

$\left\{\begin{array}{cccccccc}1& -1& j& -j& \frac{1+j}{\sqrt{2}}& \frac{-1+j}{\sqrt{2}}& \frac{-1-j}{\sqrt{2}}& \frac{1-j}{\sqrt{2}}\end{array}\right\}$

所使用的距离定义为D(a，b)＝1-|b^Ha|，其中b^H表示b的共轭转置，|x|表示对复数x取模。

则所得到的8天线Rank1码本为：

本发明还提出了一种多天线***发送信息的***，包括发送端和接收端。发送端用于向接收端发送信息，并接收接收端反馈的码字标号信息，以及根据码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并根据码字对待发送的数据进行预编码，将预编码后的数据发送给接收端。接收端用于接收发送端发送的信息，并根据该信息测量信道，以及根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并将码字的标号信息反馈给发送端。其中，基于拟合阵列响应结构的码本的生成如上述实施例所示，在此不再赘述。

如图5所示，为本发明实施例发送端100的结构示意图，包括接收模块110、预编码模块120以及发送模块130。接收模块110用于接收接收端发送的信息，信息包括码字标号信息。预编码模块120用于根据码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，以及根据码字对待发送的数据进行预编码，或，根据所述码字进一步处理得到预编码矩阵后对待发送数据进行预编码处理，如对所述码字进行迫零处理等。发送模块130用于将预编码后的数据发送给接收端。

如图6所示，为本发明实施例接收端200的结构示意图，包括接收模块210、选择模块220以及发送模块230。接收模块210用于接收发送端发送的信息，并根据信息测量信道。选择模块220用于根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字。发送模块230用于将码字的标号信息发送给发送端。

本发明实施例提出的上述方案，形成和使用的码本尽可能地匹配于空间相关信道的分布特性、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。此外，本发明提出的使用的码本的方法继承Rel-8LTE

4天线码本的大部分特性，性能良好，对现有***的改动很小，不会影响***的兼容性，而且实现简单、高效。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种多天线***发送信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送端接收接收端发送的信息，所述信息包括码字标号信息；

所述发送端根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，所述发送端根据所述码字对待发送的数据进行预编码；

所述发送端将预编码后的数据发送给所述接收端；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本通过以下步骤生成：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

2.如权利要求1所述的多天线***发送信息的方法，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

3.一种多天线***接收信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收端接收发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道；

所述接收端根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字；

所述接收端将所述码字的标号信息发送给所述发送端；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本通过以下步骤生成：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

4.如权利要求3所述的多天线***接收信息的方法，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

5.一种多天线***发送信息的***，其特征在于，包括发送端和接收端，

所述发送端，用于向所述接收端发送信息，并接收所述接收端反馈的码字标号信息，以及根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并根据所述码字对待发送的数据进行预编码，将预编码后的数据发送给所述接收端；

所述接收端，用于接收所述发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道，以及根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，并将所述码字的标号信息反馈给所述发送端；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本通过以下步骤生成：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

6.如权利要求5所述的多天线***发送信息的***，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

7.一种发送端，其特征在于，包括接收模块、预编码模块以及发送模块，

所述接收模块，用于接收接收端发送的信息，所述信息包括码字标号信息；

所述预编码模块，用于根据所述码字标号信息从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字，以及根据所述码字对待发送的数据进行预编码；

所述发送模块，用于将预编码后的数据发送给所述接收端；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本通过以下步骤生成：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

8.如权利要求7所述的发送端，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

9.一种接收端，其特征在于，包括接收模块、选择模块以及发送模块，

所述接收模块，用于接收发送端发送的信息，并根据所述信息测量信道；

所述选择模块，用于根据信道信息，从基于拟合阵列响应结构的码本中选出相应的码字；

所述发送模块，用于将所述码字的标号信息发送给所述发送端；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离；

其中，所述基于拟合阵列响应结构的码本通过以下步骤生成：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合以得到所述码本。

10.如权利要求9所述的接收端，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

11.一种基于拟合阵列响应结构的码本生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于空间相关信道的分布特性构造一组符合阵列响应结构且合理划分信道主特征向量主要分布空间的向量集合；

在以有限元素为元素的向量构成的复向量集合中拟合所述向量集合，以得到所述基于拟合阵列响应结构的码本，其中：所述基于拟合阵列响应结构的码本存在一个N_T×1维阵列响应向量a，使得其码字c满足：

$c=\underset{b\∈B}{\arg \min }D(a,b)$

其中，B为元素取自某一有限元素集合的N_T×1维向量构成的集合，b为集合B中的某一N_T×1维向量，D(a,b)表示向量a和向量b之间的距离。

12.如权利要求11所述的基于拟合阵列响应结构的码本生成方法，其特征在于，所述基于拟合阵列响应结构的码本中部分码字具备拟合阵列响应结构。

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