基于二叉树的联合编码方法和编码器技术

本发明专利技术针对双码本预编码框架的信道状态信息反馈中提出了一种预编码矩阵索引#1(W1)和秩索引(RI)的联合编码方法和编码器。在本发明专利技术中，首先，判断RI是否大于2；如果RI≤2，则采用编码二叉树的第一半支来表示RI＝1和RI＝2时RI与W1的级联编码；如果RI＞2，则采用编码二叉树的第二半支来表示RI＞2时的其余单独编码和/或级联编码；然后，输出上述编码步骤的处理结果。本发明专利技术可以应用于等长编码或非等长编码。本发明专利技术具有易于实现，信令开销较小等优点，可适用于LTE-A/4G蜂窝通信系统以及未来的5G蜂窝通信系统中。

【技术实现步骤摘要】
基于二叉树的联合编码方法和编码器
本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及一种多天线多载波基站小区中，用户设备基于二叉树对下行信道状态信息进行联合编码并反馈给基站的技术。
技术介绍
多天线(MIMO：MultipleInMultipleOut)无线传输技术在发射端和接收端配置多根天线，对无线传输中的空间资源加以利用，获得空间复用增益和空间分集增益。信息论研究表明，MIMO系统的容量随着发射天线数和接收天线数的最小值线性增长。图1示出了MIM0系统的示意图。图1中，发射端与接收端的多天线构成多天线无线信道，包含空域信息。另外，OFDM(正交频分复用)技术具有较强的抗衰落能力和较高的频率利用率，适合多径环境和衰落环境中的高速数据传输。将MIMO技术与OFDM技术结合起来的MIMO-OFDM技术，已经成为新一代移动通信的核心技术。例如，3GPP(第三代移动通信伙伴计划)组织是移动通信领域内的国际组织，她在3G蜂窝通信技术的标准化工作中扮演重要角色。3GPP组织从2004年下半年起开始设计EUTRA(演进的通用移动通信系统及陆基无线电接入)和EUTRAN(演进的通用移动通信系统网及陆基无线电接入网)，该项目也被称为LTE(长期演进)项目。LTE系统的下行链路就是采用MIMO-OFDM技术。2008年4月，3GPP组织在中国深圳会议上，开始探讨4G蜂窝通信系统的标准化工作(目前被称为LTE-A系统)。MIMO-OFDM技术仍然成为LTE-A系统的关键空中接口技术。在LTE-A系统中，载波聚合(CA：CarrierAggregation)是一项新内容。其概念图如图2所示，即一个基站同时配有多个下行载波和多个上行载波，将多个载波虚拟地整合为一个载波，称为载波聚合。LTE-A系统支持连续载波聚合以及频带内和频带间的非连续载波聚合，最大能聚合带宽可达100MHz。为了在LTE-A商用初期能有效利用载波，即保证LTE用户设备能够接入LTE-A系统，每个载波应能够配置成与LTE系统后向兼容的载波，然而也不排除设计仅被LTE-A系统使用的载波。在LTE-A系统的研究阶段，载波聚合的相关研究重点包括连续载波聚合的频谱利用率提升，上下行非对称的载波聚合场景的控制信道的设计等。其中，控制信道的设计就包含用户设备如何将下行信道状态信息反馈给基站。在下行信道状态信息反馈方面，LTE系统存在两种反馈信道，即上行物理控制信道(PUCCH：PhysicaiUplinkControlCHannel)和上行物理数据共享信道(PUSCH：PhysicalUplinkSharedCHannel)。一般而言，PUCCH用于传输同期性、小载荷、基本的信道状态信息；而PUSCH用于传输突发性、大载荷、扩展的信道状态信息。在PUCCH上，一次完整的信道状态信息由不同的反馈内容组成，不同的反馈内容在不同的子帧内进行传输。在PUSCH上，一次完整的信道状态信息在一个子帧内传输完毕。在LTE-A系统中，这样的设计原则将被保留。反馈的内容分为三类，第一是信道质量索引(CQI：ChannelQualityIndex)，第二是信道预编码矩阵索引(PMI：PrecodingMatrixIndex)，第三是信道秩索引(RI：RankIndex)，以上三种内容均为比特量化反馈。在LTE-A系统中，以上三种内容仍然是反馈的主要内容。其中，对于预编码矩阵，目前的共识是，预编码矩阵由两个信道预编码矩阵索引#1和#2(W1和W2)共同决定，W1表征宽带/长时的信道特征，W2表征子带/短时的信道特征。在PUCCH上传输W1和W2时，没有必要在同一子帧中同时反馈W1和W2，另外，W1或W2有可能在反馈中被省略。参见文献：3GPPR1-102579，“WayforwardonRel.10feedback”(3GPP标准化提案，编号：R1-102579，“第10版本中反馈技术的未来研究”)。信道状态信息反馈所对应的所有频率区域称为S集合(SetS)，在LTE系统中，只存在单载波的情况，S集合被定义等于系统载波带宽。在LTE-A系统中，由于存在多载波的情况，S集合可能被定义等于单个载波带宽，或等于多个载波带宽之和。在LTE系统中，定义了8种下行数据的MIMO传输方式：①单天线发射：用于单天线基站的信号发射，是MIMO系统的一个特例，该方式只能传输单层数据；②发射分集：在MIMO系统中，利用时间或/和频率的分集效果，发射信号，以提高信号的接收质量，该方式只能传输单层数据；③开环空分复用：不需要用户设备反馈PMI的空分复用；④闭环空分复用：需要用户设备反馈PMI的空分复用；⑤多用户MIMO：多个用户同时同频参与MIMO系统的下行通信；⑥闭环单层预编码：使用MIMO系统，需要用户设备反馈PMI，只传输单层数据；⑦波束成形发射：使用MIMO系统，波束成形技术，配有专用的参考信号用于用户设备的数据解调，不需要用户设备反馈PMI，只传输单层数据；⑧双层波束成形发射：用户设备可被配置为反馈PMI及RI，或不反馈PMI及RI。在LTE-A系统中，上述8种传输方式有可能被保留或/和删减或/和增加一种新的传输方式——MIMO动态切换，即基站可以动态地调整用户设备工作的MIMO方式。为了支持上述MIMO传输方式，LTE系统定义了许多信道状态信息反馈模式，每种MIMO传输方式，对应若干种信道状态信息反馈模式，详细说明如下。在PUCCH上的信道状态信息反馈模式有4种，分别为模式1-0、模式1-1、模式2-0和模式2-1。这些模式又是4种反馈类型的组合，它们是：类型1——频带段(BP：BandPart，是集合S的一个子集，其大小由集合S的大小确定)内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI(子带位置的开销是L比特，第一个码字的CQI的开销是4比特，可能的第二个码字的CQI，采用相对于第一个码字的CQI的差分编码方式，开销是3比特)；类型2—-宽带CQI和PMI(第一个码字的CQI的开销是4比特，可能的第二个码字的CQI，采用相对于第一个码字的CQI的差分编码方式，开销是3比特，PMI的开销根据基站的天线配置，为1、2、4比特不等)；类型3——RI(根据基站的天线配置，2天线的RI的开销为1比特，4天线的RI的开销为2比特)；类型4——宽带CQI(开销一律为4比特)。用户设备根据上述类型的不同，相应地反馈不同的信息给基站。模式1-0是类型3与类型4的组合，即类型3与类型4以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，其含义是反馈集合S上的第一个码字的宽带CQI及可能的RI信息。模式1-1是类型3与类型2的组合，即类型3与类型2以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，其含义是反馈集合S上的宽带PMI、各个码字的宽带CQI及可能的RI信息。模式2-0是类型3、类型4与类型1的组合，即类型3、类型4与类型1以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，其含义是反馈集合S上的第一个码字的宽带CQI、可能的RI信息和BP内优选的一个子带位置及所述子带上的CQI信息。模式2-1是类型3、类型2与类型1的组合，即类型3、类型2与类型1以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，其含义是反馈集合S上的宽带PMI、各个码字的宽带CQI、可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用户设备UE，用于向基站BS反馈第一预编码矩阵索引W1、第二预编码矩阵索引W2和秩索引RI，所述用户设备包括：编码单元，用于创建通过对所述秩索引RI和所述第一预编码矩阵索引W1进行级联编码而获得的信息，所述第一预编码矩阵索引W1是宽带预编码矩阵索引，所述第一预编码矩阵索引W1和所述第二预编码矩阵索引W2用于确定预编码矩阵，所述信息基于所述秩索引RI和所述第一预编码矩阵索引W1的级联编码的多个值，所述多个值中的一半对应于所述第一预编码矩阵索引W1和等于1或2的所述秩索引RI，所述多个值中的另一半的一部分对应于所述第一预编码矩阵索引W1和大于2的所述秩索引RI。2.根据权利要求1所述的用户设备，其中所述第一预编码矩阵索引W1是对预定码本进行降采样得到的。3.根据权利要求1或2所述的用户设备，其中所述第一预编码矩阵索引W1表征宽带信道特征，以及所述第二预编码矩阵索引W2表征子带信道特征。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铭，刘仁茂，杨曾，梁永明，张应余，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：