[发明专利]预编码装置和包含该预编码装置的发射机

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种基于非码本的预编码装置和发射机。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统是基于正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）和多入多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术的新一代宽带无线通信系统。在LTE物理层定义的传输模式(Transmission Mode，TM)2中，在发送端对于相邻频率子载波(subcarriers)使用了空频分组码(Space Frequency Block Code，SFBC)获取分集增益并增加链路可靠性[1]。同空时编码(Space Time Block Code，STBC)相比，对于LTE标准提出的高速运动场景，SFBC系统的链路可靠性更高。而随着MIMO技术研究的进一步深入，在信道状态信息(Channel State Information，CSI)可以度量的情况下，发送端通常还会进一步采用预编码技术。

目前，LTE协议中已经明确支持了基于码本或非码本的预编码技术。基于码本的预编码器在发端通过接收端反馈的预编码矩阵指示(Precoding Matrix Indicator，PMI)从码本集合中选择最优的码字进行传输。这种方式中，发送端不需要知道它与各个用户（User Equipment，UE）之间的信道信息，但是该方法对于瞬时信道信息不能完全描述，会导致系统的性能下降。而基于非码本的预编码方式根据瞬时CSI进行预编码设计，能够有效的提升系统性能，但它需要发送端已知用户的CSI，增加了系统反馈的开销。

发明人在实现本发明的过程中发现，一方面，第三代合作伙伴计划（The3rd Generation Partnership Project，3GPP）采用空间信道模型(Spatial Channel Model，SCM)描述MIMO系统的衰落信道[3]。实际上，SCM的衰落可以被抽象为一个具有非零均值的空间相关的莱斯信道，这是因为基站在蜂窝内与接收机之间可能会存在视线分量(LOS，Line Of Sight)。当LOS均值为零时，上述信道可退化为传统的瑞利衰落信道。另一方面，现有文献提出的关于莱斯信道的预编码方案要么因为简化操作使分集性能降低[6]，要么需要很高的计算复杂度且算法的收敛性不能保证[7]。

参考文献：

[1].3GPP TS36.211:“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical channels and modulation”

[2].3GPP TS36.101:“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);User Equipment(UE)radio transmission and reception”

[3].3GPP TR125.996:“Universal Terrestrial Radio Access(UTRA);Spatial channel model for Multiple Input Multiple Output(MIMO)simulations”

[4].V. Tarokh,H.Jafarkhani,and A.Calderbank,“Space-time block codes from orthogonal designs,”IEEE Transactions on Information Theory，vol.45,no.5,pp.1456-1467,1999.

[5].M.Fozunbal,S.W. McLaughlin,R.W. Schafer,“On Space-Time-Frequency Coding Over MIMO-OFDM Systems”,IEEE Transactions on Wireless Communications,vol.4,no.1,pp.320-331,2005.

[6].L.Zhang,Z.Luo,S.H.Leung,and Y.S.Zhu,“Simplified precoder design for MIMO systems with receive correlation in Ricean channels,”IEEE Signal Processing Letters,vol.19,no.5,pp.263-266,2012.