[发明专利]信道预测时确定信道预测系数的方法、装置及信道预测器

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output，MIMO)系统中的信道预测技术。

背景技术

采用多个发射和接收天线的MIMO技术是下一代无线通信的关键技术之 一，它能有效利用随机衰落和可能存在的多径传播来提供传输速率。MIMO 系统包括开环MIMO系统和闭环MIMO系统，闭环MIMO系统是接收端将 信道信息反馈给发射端，然后对传输数据进行预编码、波速成型或者天线选 择等操作。若发射端已知信道信息，可以对信道进行预编码，以获得更好的 传输性能，其中的信道信息可由接收端反馈到发射端获得，参见图1，为闭环 MIMO系统结构示意图。

在实际通信系统中，反馈信道信息会占用较多的资源，而且在快速衰落 信道中，对反馈信息的效率和准确度要求较高，目前采用的基于码本的预编 码方案。码本的构造和选择是预编码技术中的首要问题，码本是对最优预编 码矩阵的一个量化，码本的大小和码字之间的距离影响预编码的性能。基于 码本的预编码又称为量化预编码，目前，量化预编码已经列入3GPP(第三代 合作伙伴计划)标准，成为下行链路的备选方案之一。参见图2，为量化预编 码系统反馈链路示意图，包括信道估计、信道预测、选择码字、反馈信道以 及查表等模块。

图1中，接收端在每个时隙都进行一次信道估计。第j个时隙的信道估计 值表示为：

H~(jL)=H(jL)+Ξ(jL)]]>.................................公式1

其中，H(jL)表示在jL时刻的信道矩阵；Ξ(jL)为信道估计误差矩阵。

假设采用正交导频，则信道估计误差矩阵的各元素是独立同分布的，它 们都服从均值为0、方差为σ_E²的高斯分布，即接收 端利用信道的估计估计值来进行接收端信号处理，并产生反馈信息。以下重 点描述反馈信息的产生。

在系统设计阶段，应事先设计码书C，发送端和接收端都存储这个码书。 码书C是由M个码字C₁，…，C_m，…，C_M组成的集合，各码字即为待选的预编码矩 阵。各码字都是N_T×N_S的正交单位阵，即满足CmHCm=I.]]>码书中每一个码字 对应一个序号(码字C_m的序号就是m)。码书设计可以采用多种现有算法，此 处不多描述。

目前闭环MIMO系统所采用的帧结构，决定了其每隔K个符号周期进行 一次反馈。为产生反馈信息，接收端首先进行信道预测。假设采用P阶线性 预测器，它用一个缓存器存储最近P+1次的信道估计值。在第i次反馈(iK时 刻)中，缓存器存储的内容为信道预测值为：