码本生成方法、预编码矩阵确定方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种码本生成方法、预编码矩阵确定方法及相关装置，用以针对同时传输的数据流数rank大于1的情况提供码本设计方案。该方法为：分别对第一维波束向量和第二维波束向量进行分组得到多个第一维波束分组以及多个第二维波束分组，其中，第一维波束分组或第二维波束分组中包含的多个波束向量相互正交；根据每个第一维波束分组与每个第二维波束分组之间的Kronecker积确定多个二维正交波束子组；根据同时传输的数据流数目从一个或多个二维正交波束子组中选择波束向量，根据选择的波束向量以及数据流数目生成该二维正交波束子组对应的预编码矩阵；确定所有或部分二维正交波束子组对应的预编码矩阵的集合为数据流数目对应的码本。

Codebook generation method, precoding matrix determination method and related device

The invention discloses a codebook generation method, a precoding matrix determination method and a related device, which are used to provide a codebook design scheme for the case that the number of data streams of the simultaneous transmission is greater than 1 rank. The method is as follows: for the first dimension vector and the two-dimensional vector beam beam packet from a number of the first dimension beam packet and a plurality of second two-dimensional beam group, which comprises a first packet or two dimensional beam beam packet in multiple beam vectors are orthogonal to each other; according to each of the first and second dimension of each dimension beam packet beam packet Kronecker product to determine a plurality of orthogonal beam sub group; according to the simultaneous transmission of data flow from the number of vector beam selection of one or more two-dimensional orthogonal beam sub group, according to the beam vector selection and data stream number generate the two-dimensional orthogonal beam sub group corresponding precoding matrix to determine the set of all; or part two orthogonal beam sub groups corresponding to the precoding matrix for the number of data streams corresponding to the code.

【技术实现步骤摘要】
本申请要求在2015年10月21日提交中国专利局、专利技术名称为“码本生成方法、预编码矩阵确定方法及相关装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种码本生成方法、预编码矩阵确定方法及相关装置。
技术介绍
多天线系统中，发射机可以向接收机同时传输多个数据流，同时传输的数据流的数目称为rank。针对不同的rank，需要设计不同的码本。目前，长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统中，基站(eNB)最高允许同时传输8个数据流，即rank的最大值为8。每个rank值均设计了相应的码本。以Rel-12中的8天线码本为例，通过一组8倍过采的离散傅里叶变换(DFT)向量组将天线的水平维波束细分为32个波束，rank＝1～8的码本均由此DFT向量组中的DFT向量生成。其中，rank＝5～6的码本采用水平维的3个相互正交的DFT向量结合极化方向间的相位调整生成，rank＝7～8的码本采用4个相互正交的DFT向量结合极化方向间的相位调整生成。以下行数据传输为例，终端将确定的预编码矩阵索引(PrecodingMatrixIndicator，PMI)反馈给eNB；eNB根据终端反馈的PMI从码本中选择相应的预编码矩阵。随着天线技术的发展，已经出现能够对每个阵子独立控制的有源天线，该设计使得天线阵列从水平排列增强到水平和垂直排列的二维结构，将该二维结构的天线阵列称为三维多输入多输出(3DMIMO)天线阵列。对于3DMIMO天线阵列，码本设计需要考虑水平维度和垂直维度，更加具有灵活性。目前，对于3DMIMO天线阵列，码本中使用的DFT向量采用垂直维DFT向量和水平维DFT向量进行Kronecker积计算得到。但是，目前尚未有针对同时传输的数据流数rank大于1的情况下的码本设计方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种码本生成方法、预编码矩阵确定方法及相关装置，用以针对同时传输的数据流数rank大于1的情况提供码本设计方案。本专利技术实施例提供的具体技术方案如下：第一方面，提供了一种码本生成方法，包括：确定天线的第一维波束向量以及所述天线的第二维波束向量；对所述第一维波束向量进行分组得到多个第一维波束分组，以及对所述第二维波束向量进行分组得到多个第二维波束分组，其中，任意一个所述第一维波束分组中包含的多个第一维波束向量相互正交，任意一个所述第二维波束分组中的多个第二维波束向量相互正交；分别根据每个第一维波束分组与每个第二维波束分组之间的Kronecker积，确定对应的二维正交波束子组，所述二维正交波束子组中包含多个相互正交的波束向量；每次选择一组或多组所述二维正交波束子组，根据同时传输的数据流数目从选择的所述一组或多组所述二维正交波束子组中选择波束向量，根据选择的所述波束向量以及所述数据流数目生成所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵；确定所有或部分所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵组成的集合为所述数据流数目对应的码本。较佳地，每个第一维波束分组包含相同数目的第一维波束向量，每个第二维波束分组包含相同数目的第二维波束向量；相邻的第一维波束分组内包含至少一个不重叠的第一维波束向量，相邻第二维波束分组内包含至少一个不重叠的第二维波束向量。较佳地，所述预编码矩阵为W＝W1W2，其中W1为第一级码本，W2为第二级码本；其中，Z1表示第一矩阵，Z2表示第二矩阵，所述第一矩阵由所述一组或多组所述二维正交波束子组构成，所述第二矩阵根据所述第一矩阵确定，所述第二级码本用于从所述第一级码本中选择多列波束向量并进行相位调整后确定所述预编码矩阵。较佳地，所述第二矩阵根据所述第一矩阵确定，具体为：Z2＝Z1；或者，或者，或者，其中，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，Di表示大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，表示K1维的单位矩阵，表示K2维的单位矩阵。较佳地，所述预编码矩阵为其中，W表示所述预编码矩阵，r表示所述预编码矩阵的列数以及所述数据流数目，Yi表示所述选择的波束向量，αi表示极化方向间的相位调整因子，Yi′根据Yi确定，i＝1,2......,r。较佳地，所述Yi′根据Yi确定，具体为：Yi′＝Yi；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，“”表示向下取整；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Di为大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，“”表示向下取整；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，Di为大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，“”表示向下取整。第二方面，提供了一种预编码矩阵确定方法，包括：确定同时传输的数据流数目；根据数据流数目与码本的对应关系，确定所述数据流数目对应的码本，从确定的码本中选择一个预编码矩阵；发送选择的预编码矩阵在所述码本中的索引的指示信息；其中，所述数据流数目对应的码本采用所述码本生成方法生成。第三方面，提供了一种预编码矩阵确定方法，包括：接收预编码矩阵在码本中的索引的指示信息；获取同时传输的数据流数目，并获取所述数据流数目对应的码本，根据所述索引的指示信息从所述数据流数目对应的码本中选择预编码矩阵；其中，所述数据流数目对应的码本采用所述码本生成方法生成。第四方面，提供了一种码本生成装置，包括：第一确定模块，用于确定天线的第一维波束向量以及所述天线的第二维波束向量；分组模块，用于对所述第一确定模块确定的所述第一维波束向量进行分组得到多个第一维波束分组，以及对所述第一确定模块确定的所述第二维波束向量进行分组得到多个第二维波束分组，其中，任意一个所述第一维波束分组中包含的多个第一维波束向量相互正交，任意一个所述第二维波束分组中的多个第二维波束向量相互正交；计算模块，用于分别根据每个第一维波束分组与每个第二维波束分组之间的Kronecker积，确定对应的二维正交波束子组，所述二维正交波束子组中包含多个相互正交的波束向量；矩阵生成模块，用于每次选择一组或多组所述二维正交波束子组，根据同时传输的数据流数目从选择的所述一组或多组所述二维正交波束子组中选择波束向量，根据选择的所述波束向量以及所述数据流数目生成所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵；第二确定模块，用于确定所有或部分所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种码本生成方法，其特征在于，包括：确定天线的第一维波束向量以及所述天线的第二维波束向量；对所述第一维波束向量进行分组得到多个第一维波束分组，以及对所述第二维波束向量进行分组得到多个第二维波束分组，其中，任意一个所述第一维波束分组中包含的多个第一维波束向量相互正交，任意一个所述第二维波束分组中的多个第二维波束向量相互正交；分别根据每个第一维波束分组与每个第二维波束分组之间的Kronecker积，确定对应的二维正交波束子组，所述二维正交波束子组中包含多个相互正交的波束向量；每次选择一组或多组所述二维正交波束子组，根据同时传输的数据流数目从选择的所述一组或多组所述二维正交波束子组中选择波束向量，根据选择的所述波束向量以及所述数据流数目生成所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵；确定所有或部分所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵组成的集合为所述数据流数目对应的码本。

【技术特征摘要】
2015.10.21 CN 20151068899071.一种码本生成方法，其特征在于，包括：确定天线的第一维波束向量以及所述天线的第二维波束向量；对所述第一维波束向量进行分组得到多个第一维波束分组，以及对所述第二维波束向量进行分组得到多个第二维波束分组，其中，任意一个所述第一维波束分组中包含的多个第一维波束向量相互正交，任意一个所述第二维波束分组中的多个第二维波束向量相互正交；分别根据每个第一维波束分组与每个第二维波束分组之间的Kronecker积，确定对应的二维正交波束子组，所述二维正交波束子组中包含多个相互正交的波束向量；每次选择一组或多组所述二维正交波束子组，根据同时传输的数据流数目从选择的所述一组或多组所述二维正交波束子组中选择波束向量，根据选择的所述波束向量以及所述数据流数目生成所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵；确定所有或部分所述二维正交波束子组对应的预编码矩阵组成的集合为所述数据流数目对应的码本。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个第一维波束分组包含相同数目的第一维波束向量，每个第二维波束分组包含相同数目的第二维波束向量；相邻的第一维波束分组内包含至少一个不重叠的第一维波束向量，相邻第二维波束分组内包含至少一个不重叠的第二维波束向量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵为W＝W1W2，其中W1为第一级码本，W2为第二级码本；其中，W1=Z100Z2,]]>Z1表示第一矩阵，Z2表示第二矩阵，所述第一矩阵由所述一组或多组所述二维正交波束子组构成，所述第二矩阵根据所述第
\t一矩阵确定，所述第二级码本用于从所述第一级码本中选择多列波束向量并进行相位调整后确定所述预编码矩阵。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二矩阵根据所述第一矩阵确定，具体为：Z2＝Z1；或者，Z2(:,i)=(Bi⊗IK2)·Z1(:,i);]]>或者，Z2(:,i)=(IK1⊗Di)·Z1(:,i);]]>或者，Z2(:,i)=(Bi⊗Di)·Z1(:,i);]]>其中，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，Di表示大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，表示K1维的单位矩阵，表示K2维的单位矩阵。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述预编码矩阵为W=Y1Y2...Yrα1Y1′α2Y2′...αrYr′,]]>其中，W表示所述预编码矩阵，r表示所述预编码矩阵的列数以及所述数据流数目，Yi表示所述选择的波束向量，αi表示极化方向间的相位调整因子，Y′i根据Yi确定，i＝1,2......,r。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Y′i根据Yi确定，具体为：Y′i＝Yi；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，表示向下取整；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第
\t一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Di为大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，表示向下取整；或者，Yi＝X(:,li)，其中，X表示第一维波束分组X1与第二维波束分组X2之间的Kronecker积确定的所述二维正交波束子组，li表示列索引号，即对应第i个数据流选择的波束向量，M2表示X2中包含的第二维波束向量的个数，Bi表示大小为K1×K1的对角矩阵，K1表示天线的第一维每个极化方向的端口数，Di为大小为K2×K2的对角矩阵，K2表示天线的第二维每个极化方向的端口数，表示向下取整。7.一种预编码矩阵确定方法，其特征在于，包括：确定同时传输的数据流数目；根据数据流数目与码本的对应关系，确定所述数据流数目对应的码本，从确定的码本中选择一个预编码矩阵；发送选择的预编码矩阵在所述码本中的索引的指示信息；其中，所述数据流数目对应的码本采用权利要求1至6任一项所述的方法生成。8.一种预编码矩阵确定方法，其特征在于，包括：接收预编码矩阵在码本中的索引的指示信息；获取同时传输的数据流数目，并获取所述数据流数目对应的码本，根据所述索引的指示信息从所述数据流数目对应的码本中选择预编码矩阵；其中，所述数据流数目对应的码本采用权利要求1至6任一项所述的方法生成。9.一种码本生成装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于确定天线的第一维...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，高秋彬，陈润华，拉盖施，陈文洪，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11