专利名称：一种反馈预编码矩阵指示方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别涉及一种信道质量的反馈方法、装置及系统。
背景技术：
iE^iS^vMffl (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 技术的系统中，如，高级升级演进(LTE)系统，多个数据符号可以在不同的子载波上同时发出，子载波的频率间隔恰好可以保证多个数据符号之间的正交性。OFDM调制器通过串并转换将输入的数据符号流转换为多路并行的数据符号流。串并转换的输出可以视为频域数据符号。带宽两侧的子载波不用于数据传输，称为保护带宽。数据带宽范围内的一些子载波上的数据符号会被设为接收端已知的符号，这些子载波上的符号就称为导频符号。接收端可以利用这些导频符号估计出信道状态，从而实现相干解调。(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,0FDMA) 是基于OFDM技术的一种多址传输技术。系统带宽内的频率资源被分为一定大小的资源块， 每个资源块是频域内资源分配的最小资源单元。OFDMA系统将不同的终端调度到系统带宽范围内的不同资源块上，实现用户之间的正交传输。在3GPP标准下，LTE系统下行采用OFDMA技术，每个子帧(Ims)的资源在时域上的最小粒度为OFDM符号，每个子帧内有12个或者14个OFDM符号。在频域上的最小粒度为子载波。最小的时频单位定义为一个基本资源单位(resource element, RE)。LTE系统定义的最小资源分配单位为物理资源块(Physical Resource Block，PRB)，包括一个子帧内所有OFDM符号上连续的12个子载波对应的RE。一个终端可能被调度到连续的或者不连续的物理资源块上。在LTE Rel-8标准中，LTE系统引入了闭环预编码技术以提高频谱效率。闭环预编码首先要求在基站和终端都保存同一个预编码矩阵的集合，称为码本。终端根据小区公共导频估计出信道状态信息后，按一定准则从码本中选出一个预编码矩阵。选取的准则可以是基于最大化相互信息量进行选取、基于最大化输出信干噪比进行选取等等。终端将选出的预编码矩阵在码本中的索引通过上行信道反馈到基站，该索引记为预编码矩阵指示 (Precoding Matrixhdicator、PMI)。基站由收到的PMI后就可以确定对该终端应使用的预编码矩阵，终端上报的预编码矩阵可以看作是信道状态信息的量化值。为获得最优的性能，终端上报的预编码矩阵应该尽量和信道状态相匹配，这就意味着终端上报的预编码矩阵应该可以适应传输带宽范围内的信道变化。对于非频率选择性信道或者信道的频域变化较为平缓的环境，终端可以只上报一个预编码矩阵，对应着整个系统带宽。也就是说，无论终端调度到整个带宽范围内的哪个子带，都可以用终端上报的预编码矩阵对数据进行预处理。对于频率选择性信道，终端应该上报多个预编码矩阵，每个预编码矩阵对应系统带宽范围内的一部分频带，称为子带。下行数据传输时，如果终端被调度到某一子带上，则应该用该子带对应的预编码矩阵对数据进行预处理。终端反馈的频域颗粒度是指反馈的预编码矩阵对应的频域范围，相应的预编码矩阵根据该频域范围内的信道状态信息计算，在该频域范围内的传输的数据应该依据反馈的预编码矩阵进行预处理。如前所述，反馈的频域颗粒度可以是整个系统带宽或者子带。如果反馈的频域颗粒度是整个系统带宽，则称为宽带反馈，其反馈的信道状态信息称为宽带信息；如果反馈的频域颗粒度是一个子带，则称为子带反馈，其反馈的信道状态信息称为子市fe息。为了满足MIMO对信道状态信息的高精度要求，同时不过分增加信道信息的反馈量，在LTE Rel-IO标准的制定过程中提出了一种多颗粒度反馈的方案。即终端上报的预编码矩阵分成宽带和子带两部分，宽带和子带信息通过一个映射得到最终的子带预编码矩阵W = G(WS15W^2)其中G(·，·)是描述映射关系的矩阵函数，W:和\￥32分别为宽带信息和子带信息。 WtUGnw^2分别从不同的码本C1和C2中选取W E C1 ,W^2 E C2W1^1用于描述长时宽带特性，对应于信道的高相关部分，以较大的频域颗粒度反馈Wi11V^不会带来明显的性能损失，因此其反馈颗粒度一般为整个系统带宽。用于描述信道的短时窄带特性，对应于信道的低相关部分，应该以较小的频域颗粒度反馈，其反馈颗粒度为子带；反馈每个W^2所需的比特数可以较少，因此总体来说，多颗粒度反馈的方案可以降低反馈量。多颗粒度反馈方案中，每个子带的最终预编码矩阵都需要根据宽带信息W1^1和子带信息W^2计算出来。不同子带的子带信息W忍2可以是不同的，连续的若干个子带上应用的宽带信息却是相同的，λν 在多大范围内相同取决于颗粒度，例如，如果 W监的颗粒度为系统带宽，则整个系统带宽范围内每个子带上应用的宽带信息都是相同的。多颗粒度反馈方案有效的前提条件是，<〗在整个系统带宽范围内都是有效的。在理想的条件下，确实是在整个带宽范围内都是有效的。但是，在实际的系统中，基站的任意两根天线的射频发射电路传递函数之间都会存在一定的差异，具体来讲，时延和幅度都会有所差异。时延会引起频域内的相位旋转。如果系统带宽较大(如，系统带宽为20MHZ)，那么这些由于天线间不同时延引起的频域内相位旋转会使得码本中任何一个预编码矩阵都无法适合整个系统带宽。例如，如果码本用 8-DFT(DFT, Discrete FourierTransform)向量，则相邻的两个向量之间的相位差为π/4，
那么可以应用同一个预编码向量的带宽范围为
权利要求
1.一种反馈预编码矩阵指示的方法，应用于多载波系统，所述多载波系统的系统带宽划分为至少两个频段，每个频段包含若干子带，其特征在于，包括终端获取预设的频段划分相关信息，以确定系统内的频段数目；终端分别针对每个频段选取对应的宽带码本；终端分别基于每个频段的宽带码本选取对应的子带码本；终端将每个频段对应的宽带码本和子带码本，作为预编码矩阵指示上报至网络侧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频带划分相关信息由基站通过高层信令或物理层信令通知所述终端，或者，由基站在小区范围内通过广播方式通知所述终端。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述终端针对某一频段选取相应的宽带码本，包括根据导频信息确定相应的秩指示； 根据所述秩指示确定对应该秩指示设置的码本集合；在所述码本集合中筛选出符合第一预设条件的码本，作为所述某一频段的宽带码本。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件为基于最大化交互信息量进行选取，基于最大化输出信干噪比进行选取，或者，基于最大化吞吐量进行选取。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端基于某一频段的宽带码本选取对应的子带码本，包括确定指定的矩阵函数关系；基于所述矩阵函数关系及所述某一频段的宽带码本，在所述码本集合中筛选出符合第二预设条件的码本，作为所述某一频段的子带码本。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二预设条件为基于最大化吞吐量进行选取。
7.如权利要求1-2、4-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端分别针对每个频段选取对应的宽带码本，以及分别基于每个频段的宽带码本选取对应的子带码本后，包括根据每个频段对应的宽带码本和子带码本，计算获得针对系统带宽的宽带信道质量信息；分别根据每个频段对应的宽带码本和子带码本，计算获得针对每个频段的子带信道质量信息集合；将所述宽带信道质量信息和每个频段的子带信道质量信息集合上报到网络侧。
8.一种反馈预编码矩阵指示的装置，应用于多载波系统，所述多载波系统的系统带宽划分为至少两个频段，每个频段包含若干子带，其特征在于，包括确定单元，用于获取预设的频段划分相关信息，以确定系统内的频段数目； 第一选取单元，用于分别针对每个频段选取对应的宽带码本； 第二选取单元，用于分别基于每个频段的宽带码本选取对应的子带码本； 上报单元，用于将每个频段对应的宽带码本和子带码本，作为预编码矩阵指示上报至网络侧。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一选取单元针对某一频段选取相应的宽带码本时，根据导频信息确定相应的秩指示，再根据所述秩指示确定对应该秩指示设置的码本集合，以及在所述码本集合中筛选出符合第一预设条件的码本，作为所述某一频段的宽带码本。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二选取单元基于某一频段的宽带码本选取对应的子带码本时，确定指定的矩阵函数关系，再基于所述矩阵函数关系及所述某一频段的宽带码本，以及在所述码本集合中筛选出符合第二预设条件的码本，作为所述某一频段的子带码本。
11.如权利要求8、9或10所述的方法，其特征在于，进一步包括计算单元，用于在所述第一选取单元分别针对每个频段选取对应的宽带码本，以及所述第二选取单元分别基于每个频段的宽带码本选取对应的子带码本后，根据每个频段对应的宽带码本和子带码本，计算获得针对系统带宽的宽带信道质量信息，以及分别根据每个频段对应的宽带码本和子带码本，计算获得针对每个频段的子带信道质量信息集合，并通过所述上报单元将所述宽带信道质量信息和每个频段的子带信道质量信息集合上报到网络侧。
12.一种反馈预编码矩阵指示的系统，该系统为多载波系统，其系统带宽划分为至少两个频段，每个频段包含若干子带，其特征在于，包括基站和终端，其中，终端，用于获取预设的频段划分相关信息，以确定系统内的频段数目，以及分别针对每个频段选取对应的宽带码本，再分别基于每个频段的宽带码本选取对应的子带码本，并将每个频段对应的宽带码本和子带码本，作为预编码矩阵指示上报至网络侧；基站，用于接收终端上报预编码矩阵指示。
全文摘要
本发明公开了一种反馈PMI的方法、装置及系统，用以提高终端侧反馈的PMI的精确度。该方法应用于多载波系统，所述多载波系统的系统带宽划分为至少两个频段，每个频段包含若干子带，终端确定系统内的频段数目后，分别针对每个频段选取对应的宽带码本和子带码本，再将每个频段对应的宽带码本和子带码本，作为PMI上报至网络侧。这样，相比现有机制下在整个系统带宽内反馈一个PMI，大大提高了反馈的PMI的精确度，令网络侧可以根据终端上报的PMI准确获知系统带宽内各频段的网络环境，从而令网络侧可以准确地选择相适应的预编码矩阵，进而有效地提高了预编码增益。本发明同时公开了一种反馈PMI的装置和一种反馈PMI的系统。
文档编号H04L1/06GK102291222SQ20101021246
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者孙韶辉, 拉盖施, 高秋彬 申请人:电信科学技术研究院