反馈参数确定装置和反馈参数确定方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及反馈参数确定装置和反馈参数确定方法。该反馈参数确定装置，用于接收机，所述接收机需要向发送机反馈参数，所述反馈参数确定装置包括：信道相关性检测单元，用于检测信道相关特性；信道相关特性确定单元，根据所述信道相关性检测单元所检测出的信道相关特性，确定参数确定用信道相关特性；参数确定单元，根据所述参数确定用信道相关特性和信道状态信息确定要反馈的参数；以及反馈单元，向所述发送机反馈所述参数确定单元所确定的参数或指示所述参数确定单元所确定的参数的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信，更具体地，本专利技术涉及无线通信系统中的接收机。
技术介绍
在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中，在发送端和接收端都采用多个天线 单元进行发射和接收，从而获得空间分集增益和复用增益。在发送总功率相同的情况 下，较之单天线系统，MIMO系统的容量随发送天线和接收天线单元数小者线性增长。 为确保并增强多天线系统的空间增益，接收端反馈信道状态信息，发送端基于接收到的 信道状态信息进行优化发送。这样的多天线系统被 称为闭环MIMO系统。一种常用的 发送端优化发送方式是通过将发送信号乘以预编码矩阵实现的。反馈完全的信道信息所需的开销很大，对于多载波的MIMO-OFDM无线通信系 统尤其如此。为此，在实用的MIMO-OFDM系统中，需要预先设计量化空间信道的一组 预编码矩阵(Precoding Matrix，PM)，也被称为码书。预编码矩阵集分别存储于接收端 和发送端。接收端根据一定优化准则选择与信道相适应的预编码矩阵，并把预编码矩阵 的索引(PMI)反馈到发送端。发送端根据该索引将发送信号乘以相应的预编码矩阵后再 进行多天线发送。如图1所示，对于一个发送天线数为Nt接收天线数为风的MIMO-OFDM系统， 在子载波K，单层或多层的源数据经过编码调制单元101后进入MIMO编码单元102形 成s个数据流。在预编码单元103经过与预编码矩阵W1相乘后的发送符号是Z(K) = W1X(K) (1)其中Z (K)是NtX 1的发送符号矢量，W1是NtX s的预编码矩阵，X(K)是sX 1 的矢量。在OFDM或OFDMA系统中，通常将子载波按照连续或离散的方式分成多个频 域资源单元，即子信道或逻辑频带(以下也称频带)，子信道或逻辑频带是指连续相邻的 子载波集，例如在IEEE 802.16e系统中，一个逻辑频带包含72个子载波。子信道分配 映射单元104将用户的数据流调度到相应的子信道并按照一定的方式在物理子载波上映 射。所形成的频域多载波信号在IFFT单元105处经IFFT处理及增加循环前缀处理后， 经由射频前端(RF) 106由天线发送。在接收机处，FFT单元108对射频前端107通过天线接收来的信号进行FFT，并 由解子信道分配映射单元109对经FFT的信号解映射，解映射后的接收信号是Y (K) =H (K) W1X (K) +N (K) (2)在信道估计单元110处进行信道估计，可得到子载波K上的MIMO信道fi(K;。 在预编码矩阵选择单元111中，根据不同的MIMO模式以及相应的码书子集，通过 和码书选择准则完成预编码矩阵的选择，如最大化吞吐量准则，最小信噪比最大化准则 等。选定的预编码矩阵索引(PMI)由接收机反馈到发送机。相应地，发送机根据新的 PMI对发送信号进行预编码。MIMO检测单元112根据所估计出的真实信道以及发送机 所采用的PMI进行数据流分离和均衡；解调制编码单元113进行解调制和信道译码以恢复发送数据。 在实用的闭环ΜΙΜΟ系统中，考虑到多用户上行反馈的开销，为减少反馈量， 通常单个频带反馈一个ΡΜΙ。在上行调度紧张时，基站甚至可以决定多个频带反馈一个 PML· 例如，在IEEE802.16e系统中，采用单个或三个逻辑频带反馈一个PMI。图2示出了现有技术的预编码矩阵选取和反馈的示意图。图中横轴为时间，纵 轴为频率。针对一个方格要反馈一个PMI。从图中可以看出，对于每个固定的时间间隔 (例如码片、时隙、子帧、帧等)，要针对各固定的子载波集(例如上面说的单个或多个 逻辑频带)各发送一个PMI，而在确定针对各固定的子载波集要反馈的PMI时，要利用 每一个子载波选取适合于该频带的最优码书。在宽带频率选择性信道时，尤为重要。例 如在每一个逻辑频带发送一个PMI的情况下，对于一个逻辑频带，需要利用72个子载波 选取出适用于该频带的一个最优码书。可以基于最大吞吐量准则，将可使72个子载波的 总和容量最大的码书作为最优码书。本专利技术的专利技术人在研究本专利技术的过程中发现现有技术中要在每帧或子帧利用每 一个子载波的信道状态信息来选取最优码书，计算量大。当候选码书尺度比较大的时候 尤其如此。如对于6bit的码书，需要对每个子载波上的信道矩阵遍历全部64个预编码矩 阵，计算量大并使得为频带求取最优的预编码矩阵复杂度很高。每个子帧或帧进行这样 的运算将导致大量的终端电力损耗。另外，本专利技术的专利技术人还发现，在接收端移动速度较快时，闭环系统的性能急 剧下降，甚至还不如开环系统。进一步，本专利技术的专利技术人还发现，虽然用PMI代替预编码矩阵进行反馈可以有 效减少反馈量，但继续减少反馈量对于系统的性能仍然十分重要。本专利技术的专利技术人还发现，这些问题不仅存在于预编码技术的预编码矩阵索引 的选择和反馈中，在其他闭环自适应技术如调制编码方案(MCS)选择、频带选择、秩 (Rank)选择等技术中，同样存在。这里的MCS选择是指接收机(如终端)针对不同频 带反馈各个频带所适用的调制编码方案。频带选择是指终端反馈对于自己接收质量最好的一个或多个Band。秩选择中的 秩是指MIMO信道矩阵的秩，也对应着MIMO系统可空分复用的数据流数目。终端根据 信道状况进行秩的选择并反馈给基站。
技术实现思路
本专利技术的实施方式鉴于现有技术的上述问题作出，用于消除或缓解现有技术的 一个或更多个问题，至少提供一种有益的选择。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了以下方面。方面1、一种反馈参数确定装置，用于接收机，所述接收机需要向发送机反馈参 数，所述反馈参数确定装置包括信道相关性检测单元，用于检测信道相关特性；信道 相关特性确定单元，根据所述信道相关性检测单元所检测出的信道相关特性，确定参数 确定用信道相关特性；参数确定单元，根据所述参数确定用信道相关特性和信道状态信 息确定要反馈的参数；以及反馈单元，向所述发送机反馈所述参数确定单元所确定的参 数或指示所述参数确定单元所确定的参数的信息。方面2、根据方面1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检测单元检测信道时域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信道相干时间，所述参 数确定单元以所述信道相干时间为时间间隔来利用信道状态信息确定所述参数。方面3、根据方面1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检 测单元检测信道频域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信道相干带宽，所述参 数确定单元以所述信道相干带宽为间隔对子载波信道状态进行下采样，并利用下采样后 的信道状态信息来确定所述参数。方面4、根据方面1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检 测单元检测信道频域相关特性和信道时域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信 道相干带宽和信道相干时间，所述参数确定单元以所述信道相干时间为时间间隔，以所 述信道相干带宽为频率间隔对子载波信道状态进行下采样，并利用下采样后的信道状态 信息来确定所述参数。方面5、根据方面3或4所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述反馈参数 确定装置还包括频域反馈粒度控制单元，所述频域反馈粒度控制单元根据所述信道相干 带宽确定频域反馈的粒度。方面6、根据方面2或4所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述反馈参数 确定装置还包括参数确定控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反馈参数确定装置，用于接收机，所述接收机需要向发送机反馈参数，所述反馈参数确定装置包括：信道相关性检测单元，用于检测信道相关特性；信道相关特性确定单元，根据所述信道相关性检测单元所检测出的信道相关特性，确定参数确定用信道相关特性；参数确定单元，根据所述参数确定用信道相关特性和信道状态信息确定要反馈的参数；以及反馈单元，向所述发送机反馈所述参数确定单元所确定的参数或指示所述参数确定单元所确定的参数的信息。

【技术特征摘要】
1.一种反馈参数确定装置，用于接收机，所述接收机需要向发送机反馈参数，所述 反馈参数确定装置包括信道相关性检测单元，用于检测信道相关特性；信道相关特性确定单元，根据所述信道相关性检测单元所检测出的信道相关特性， 确定参数确定用信道相关特性；参数确定单元，根据所述参数确定用信道相关特性和信道状态信息确定要反馈的参 数；以及反馈单元，向所述发送机反馈所述参数确定单元所确定的参数或指示所述参数确定 单元所确定的参数的信息。2.根据权利要求1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检测单元 检测信道时域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信道相干时间，所述参数确定 单元以所述信道相干时间为时间间隔来利用所述信道状态信息确定所述参数。3.根据权利要求1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检测单元 检测信道频域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信道相干带宽，所述参数确定 单元以所述信道相干带宽为间隔对子载波信道状态进行下采样，并利用下采样所得的信 道状态信息来确定所述参数。4.根据权利要求1所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述信道相关性检测单元 检测信道频域相关特性和信道时域相关特性，所述信道相关特性确定单元确定信道相干 带宽和信道相干时间，所述参数确定单元以所述信道相干时间为时间间隔，以所述信道 相干带宽为频率间隔对子载波信道状态进行下采样，并利用下采样后的信道状态信息来 确定所述参数。5.根据权利要求3或4所述的反馈参数确定装置，其特征在于，所述反馈参数确定装 置还包括频域反馈粒度控制单元，所述频域反馈粒度控制单元根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕，严闳中，渡边真弘，近藤泰二，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]