专利名称：信道状态信息反馈资源分配方法和信道状态信息反馈方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种多天线多载波基站小区中，用户设备将下行信道状态信息反馈给基站的技术。
背景技术：
多天线(ΜΙΜΟ Multiple In Multiple Out)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 MIMO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MIM0-0FDM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MIM0-0FDM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)。MIM0-0FDM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 =Carrier Aggregation)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 =Physical Uplink Control CHanne 1)和上行物理数据共享信道(PUSCH =Physical Uplink Shared CHarme 1)。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 =Charmel Quality Index)，第二是信道预编码矩阵索引(PMI frecoding Matrix Index)，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PMI，目前的共识是，PMI由两个信道预编码矩阵索引#1和#2 (Wl和W2) 共同决定，Wl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Wl和W2时，没有必要在同一子帧中同时反馈Wl和W2，另外，Wl或W2有可能在反馈中被省略。参见文献3GPP Rl-102579,"ffay forward on Rel. 10 feedback，，(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(Set S)，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ΜΙΜΟ: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ΡΜΙ，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ΡΜΙ，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 =Band Part，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信肩、ο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。MIMO传输方式与信道状态信息反馈模式的对应关系如下MIMO传输方式①模式1-0，模式2-0MIMO传输方式②模式1-0，模式2-0MIMO传输方式③模式1-0，模式2-0MIMO传输方式④模式1-1，模式2-1MIMO传输方式⑤模式1-1，模式2-1MIMO传输方式⑥模式1-1，模式2-1MIMO传输方式⑦模式1-0，模式2-0MIMO传输方式⑧模式1-1，模式2_1用户设备反馈PMI/RI ；或模式1-0，模式2-0用户设备不反馈PMI/RI在PUSCH上的信道状态信息反馈模式有5种，分别为模式1-2、模式3-0、模式3-1、 模式2-0和模式2-2。模式1-2的含义是反馈集合S中各个子带的PMI、集合S上的各个码字的宽带CQI 及可能的RI信息。模式3-0的含义是反馈集合S中各个子带的第一个码字的CQI、集合S上的第一个码字的宽带CQI及可能的RI信息。其中，子带CQI采用相对于宽带CQI的差分编码方式， 以减少反馈开销。模式3-1的含义是反馈集合S中各个子带的各个码字的CQI、集合S上的各个码字的宽带CQI、集合S上的宽带PMI及可能的RI信息。其中，子带CQI采用相对于宽带CQI 的差分编码方式，以减少反馈开销。模式2-0的含义是反馈集合S中优选出的M个子带的位置、所述M个子带上的第一个码字的宽带CQI、集合S上的第一个码字的宽带CQI及可能的RI信息。模式2-2的含义是反馈集合S中优选出的M个子带的位置、所述M个子带上的宽带PMI、所述M个子带上的各个码字的宽带CQI、集合S上的宽带PMI、集合S上的各个码字的宽带CQI及可能的RI信息。MIMO传输方式与信道状态信息反馈模式的对应关系如下MIMO传输方式①模式2-0，模式3-0MIMO传输方式②模式2-0，模式3-0MIMO传输方式③模式2-0，模式3-0MIMO传输方式④模式1-2，模式2-2，模式3-1MIMO传输方式⑤模式3-1MIMO传输方式⑥模式1-2，模式2-2，模式3-1
MIMO传输方式⑦模式2-0，模式3-0MIMO传输方式⑧模式1-2，模式2_2，模式3_1用户设备反馈PMI/RI ；或模式2-0，模式3-0用户设备不反馈PMI/RI针对LTE-A系统的信道状态信息的反馈，目前的参考资料比较少，主要是因为标准化的进程还没有讨论到该部分。仅有的一些资料主要针对反馈的大体思想作出阐述，主要有1)信道状态信息反馈的基本设计原则周期性反馈最多可以支持5个下行载波， 且采用与第8版技术相似的设计原则，映射到1个上行载波进行反馈。另外，需要考虑如何减少反馈开销以及如何扩大反馈信道的载荷。该基本设计原则中没有提出任何具体实现方案，故该领域仍然是一项技术空白。参见文献3GPP RANI,"Final Report of 3GPP TSG RAN WGl#58bis vl. 0. 0”(3GPP RANl 报告，"3GPP TSG RAN WGl#58bis 会议的最终报告”)；2)频域/时域/空域差分反馈用户设备把反馈信息在频域/时域/空域上做差分处理后再反馈给基站，以减少反馈开销。但是，如何解决误差传播和多载波情况下的差分反馈仍然是有待研究的问题。参见文献3GPPR1-101808，Intel Corporation,"Evaluation of enhanced MIMO feedbacks for LTE-A”(3GPP 标准化文档，编号Rl-101808，英特尔公司，“评估LTE-A系统中增强型MIMO的反馈”)；3)多重表征的反馈方法针对空域信道状态信息，采用从不同角度进行量化表征的方法，进行多次反馈。参见文献3GPP，Rl-102336, "Extending Rel-8/9 UE feedback for improved performance”，Qualcomm(3GPP 文档，编号R1_102336，“基于第 8/9 版反馈技术的延展获得性能提高”，高通公司)；4) Wl (预编码矩阵索引#1)和W2(预编码矩阵索引#2)在PUCCH上的传输原则 当Wl和W2分开在不同子帧上传输时，Wl与RI在一个子帧中共同传输，且联合编码(Wl和 RI的总反馈开销小于等于5比特)；当Wl和W2在同一子帧上传输时，对码本进行降采样， 使Wl和W2的总反馈开销小于等于4比特。参见文献3GPP，Rl_104234，“WayForward on CSI Feedback for Rel. 10 DL ΜΙΜ0", Texas Instruments, et. al. (3GPP 文档，编号R1_104234，“版本 10 系统中下行ΜΙΜΟ 反馈的下一步趋势”，德州仪器公司等)。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中下行信道状态信息反馈技术不充分，以及操作性不强或不合理的问题，提供一种新颖的信道状态信息反馈方法。根据本发明的第一方案，提出了一种信道状态信息反馈资源分配方法，包括配置用户设备的下行传输方式和反馈模式；根据所配置的下行传输方式和反馈模式，分配各用户设备进行信道状态信息反馈所需的反馈资源；以及将所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源通知给相应的用户设备，其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI 与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。优选地，采用高层信令所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源通知给相应的用户设备。优选地，当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需两种反馈模式之一，而另一种反馈模式与前一种反馈模式形成隐式对应。优选地，当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需的两种反馈模式。优选地，用户设备通过类型3中的比特信息位，向基站标识反馈当前信息所使用的是哪一种反馈模式。根据本发明的第二方案，提出了一种信道状态信息反馈方法，包括接收基站所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源；根据所述下行传输方式和所述反馈模式，对Wl 和/或W2与其他反馈信息执行相应的联合编码处理；以及利用所述反馈资源，向基站反馈经联合编码处理后的下行信道的信道状态信息，其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式Ι-lal，所述反馈模式I-Ial是类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈， 类型3’ (1)表示RI与Wl的联合编码，类型2’ (1)表示宽带CQI与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式l_la2，所述反馈模式l_la2是类型3与类型 2’(2)的组合，即类型3与类型2’ (2)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’(2) 表示宽带CQI与Wl与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式l_la3，所述反馈模式l_la3是类型3与类型 2’(3)的组合，即类型3与类型2’ (3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’(3) 表示宽带CQI与Wl的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式l_la4，所述反馈模式l_la4是类型3与类型 2’⑷的组合，即类型3与类型2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑷ 指宽带CQI与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式2-lal，所述反馈模式2_lal是类型1或1’(1)、 类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型1或1’ ω、类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和 /或不同的子帧偏移量反馈，类型3’ (1)表示RI与Wl的联合编码，类型1’ (1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’ (1)表示宽带CQI与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式2_la2，所述反馈模式2_la2是类型1或1’(1)、 类型3与类型2’ (2)的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’ (2)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’ (1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和 CQI，类型2，(2)表示宽带CQI与Wl与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式2_la3，所述反馈模式2_la3是类型1或1’(1)、 类型3与类型2’(3)的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’(3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’ (1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和 CQI，类型2’(3)表示宽带CQI与Wl的联合编码。
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优选地，所述反馈模式是反馈模式2_la4，所述反馈模式2_la4是类型1或1’(1)、 类型3与类型2’⑷的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’ (1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和 CQI，类型2’⑷指宽带CQI与W2的联合编码。优选地，所述反馈模式是反馈模式2_la5，所述反馈模式2_la5是类型1或1’(1)、 类型3与类型2’⑸的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’⑸以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’ (1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和 CQI，类型2’⑸指宽带Wl的单独编码。优选地，所述类型1’ (1)仅表征一个码字传输块的子带CQI，与类型1中用于表征另一个码字传输块的子带CQI的反馈比特相对应的反馈比特用于表征W2。优选地，针对所述类型1’(1)，对W2的码本进行固定采样率的降采样。优选地，针对所述类型1’(1)，根据反馈频带段内优选的一个子带位置所需的反馈比特数，对W2的码本进行自适应采样率的降采样。优选地，所述类型1’ (1)仅表征子带CQI和W2，而不再反馈频带段内优选的一个子
带位置。优选地，所述反馈模式是反馈模式2_la6，所述反馈模式2_la6是类型3、类型2’(1) 与类型2’⑸或2’ (6)的组合，即类型3、类型2’ (1)与类型2’⑸以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (1)指宽带CQI与W2的联合编码，类型2’⑸指宽带Wl的单独编码，类型2’(6)指宽带Wl和宽带W2的联合编码。优选地，类型2’⑸或2’(6)的反馈方式是触发式。优选地，当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需两种反馈模式之一，而另一种反馈模式与前一种反馈模式形成隐式对应。优选地，当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需的两种反馈模式。优选地，通过类型3中的比特信息位，向基站标识反馈当前信息所使用的是哪一种反馈模式。本发明具有易于实现，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。
通过下面结合
本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中图1为MIMO系统的示意图；图2为载波聚合的示意图；图3为多小区蜂窝通信系统的示意图；图4为本发明的信道状态信息反馈模式的示意图；图5为根据本发明的信道状态信息反馈资源分配方法的流程图；图6为根据本发明的信道状态信息反馈方法的流程图7为用于说明信道状态信息反馈的隐式对应的示意图；图8为本发明动态切换MIMO实施例D. 1的示意图；图9为本发明动态切换MIMO实施例D. 2的示意图；图10为本发明动态切换MIMO实施例D. 3的示意图；图11为本发明动态切换MIMO实施例D. 4的示意图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。为了清楚详细地阐述本发明的实现步骤，下面给出一些本发明的具体实施例，适用于LTE-A蜂窝通信系统。需要说明的是，本发明不限于实施例中所描述的应用，而是可适用于其他通信系统，比如今后的5G系统。图3示出了一个多小区蜂窝通信系统的示意图。蜂窝系统把服务覆盖区域分割为相接的无线覆盖区域，即小区。在图3中，小区被示意地描绘为正六边形，整个服务区域由小区100 104拼接而成。与小区100 104分别相关的是基站200 204。基站200 204的每个至少包含一个发射机、一个接收机，这是在本领域所公知的。需要指出的是，所述基站，其基本范畴是小区内的服务节点，它可以是具有资源调度功能的独立基站，也可以是从属于独立基站的发射节点，还可以是中继节点(通常是为了进一步扩大小区覆盖范围而设置)等。在图3中，基站200 204被示意地描绘为位于小区100 104的某一区域，并被配备全向天线。但是，在蜂窝通信系统的小区布局中，基站200 204也可以配备定向天线，有方向地覆盖小区100 104的部分区域，该部分区域通常被称为扇区。因此， 图3的多小区蜂窝通信系统的图示仅是为了示意目的，并不意味着本发明在蜂窝系统的实施中需要上述限制性的特定条件。在图3中，基站200 204通过X2接口 300 304彼此相连。在LTE系统中，将基站、无线网络控制单元和核心网的三层节点网络结构简化成两层节点结构。其中，无线网络控制单元的功能被划分到基站，基站与基站通过名为“X2”的有线接口进行协调和通信。在图3中，基站200 204之间存在彼此相连的空中接口 “Al接口” 310 314。 在未来通信系统中，可能会引入中继节点的概念，中继节点间通过无线接口相连；而基站也可以看作一种特殊的中继节点，因此，今后，基站之间可以存在名为“Al”的无线接口进行协调和通信。在图3中，还示出了一个基站200 204的上层实体220 (可以是网关，也可以是移动管理实体等其他网络实体)通过Sl接口 320 324与基站200 204相连。在LTE 系统中，上层实体与基站之间通过名为“Si”的有线接口进行协调和通信。在图3中，小区100 104内分布着若干个用户设备400 430。用户设备400 430中的每一个均包含发射机、接收机、以及移动终端控制单元，这是在本技术领域所公知的。用户设备400 430通过为各自服务的服务基站(基站200 204中的某一个)接入蜂窝通信系统。应该被理解的是，虽然图3中只示意性地画出16个用户设备，但实际情况中的用户设备的数目是相当巨大的。从这个意义上讲，图3对于用户设备的描绘也仅是示意目的。用户设备400 430通过为各自服务的基站200 204接入蜂窝通信网，直接为某
1用户设备提供通信服务的基站被称为该用户设备的服务基站，其他基站被称为该用户设备的非服务基站，非服务基站可以作为服务基站的合作基站，一起为用户设备提供通信服务。在说明本实施例时，考察用户设备416，配备2根接收天线，其服务基站是基站 202，非服务基站是基站200和204。需要指出的是，本实施例中，重点考察用户设备416，这并不意味着本发明只适用于1个用户设备。实际上，本发明完全适用于多用户设备的情况， 比如，在图3中，用户设备408、410、430等，都可以使用本发明的方法。另外，根据3GPP 组织的文档TR36.213 V9. 1.0, "Physical layer procedures"(物理层过程)，带宽为20MHz的下行LTE系统，除去控制信令区域，其在频域上共有频谱资源块约96个。根据定义，这些频谱资源块按频率由低到高排序，每连续的8 个频谱资源块被称为一个子带(SiAband)，于是，大约共计有12个子带。需要指出的是，此处对子带的定义，只是遵循标准化协议，为了方便说明本发明的实施而做的举例，本发明的应用不受这些定义的限制，完全适用于其他定义的情况。应当认为，本领域的技术人员可以通过阅读本发明的实施例，理解一般子带定义的情况下，都可以采用本发明所提出的方案。但是，目前已有的PUCCH上的信道状态信息反馈模式1-1和2-1不足以有效地实现Wl和W2在PUCCH上的传输，无法满足Wl和W2在PUCCH上的传输原则，未具体定义Wl 和评2与其他反馈信息(如RI或CQI)之间的联合编码处理，不能具体应用于用户设备，导致信道状态信息反馈过程无法执行。基于以上考虑，本发明提出了新的PUCCH上的信道状态信息反馈方法。为了使新方法能兼容之前的系统，本发明提出模式组I-Ia和2-la，并参照之前系统关于类型的定义，定义了新的反馈类型2’ ω 2’⑸和3’(1)，来实现Wl和W2 与其他反馈信息(如RI或宽带CQI)之间的具体联合编码处理。图4为本发明的信道状态信息反馈模式的示意图。在本发明中，基于PUCCH上已有的信道状态信息反馈模式1-1，重新定义了 PUCCH上新的信道状态信息反馈模式组Ι-la，包括4种新的反馈模式反馈模式Ι-lal、反馈模式l_la2、反馈模式l_la3和反馈模式l_la4 ； 以及基于PUCCH上已有的信道状态信息反馈模式2-1，重新定义了 PUCCH上新的信道状态信息反馈模式组2-la，包括6种新的反馈模式反馈模式2-lal、反馈模式2_la2、反馈模式 2-la3、反馈模式2-la4、反馈模式2_la5和反馈模式2_la6。反馈模式I-Ial是类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型3’ ω指RI与Wl的联合编码，类型2’ ω指宽带CQI与W2的联合编码。反馈模式l_la2是类型3与类型2’ (2)的组合，即类型3与类型2’⑵以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑵指宽带CQI与Wl与W2的联合编码。反馈模式l_la3是类型3与类型2’(3)的组合，即类型3与类型2’(3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (3)指宽带CQI与Wl的联合编码，此时，W2 —般被置为已知的固定矩阵(如DFT矩阵等)或是通过其他反馈途径获得的矩阵，因而，不需要在类型2’(3)中反馈。反馈模式l_la4是类型3与类型2’⑷的组合，即类型3与类型2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑷指宽带CQI与W2的联合编码，此时，Wl —般被置为已知的固定矩阵(如DFT矩阵等)或是通过其他反馈途径获得的矩阵，因而，不需要在类型2’⑷中反馈。
反馈模式2-lal是类型1、类型3’⑴与类型2’ (1)的组合，即类型1、类型3’⑴与类型2’ ω以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型3’ ω指RI与Wl的联合编码， 类型2’ (1)指宽带CQI与W2的联合编码。反馈模式2_la2是类型1、类型3与类型2’⑵的组合，即类型1、类型3与类型 2’⑵以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑵指宽带CQI与Wl与W2的联
合编码。反馈模式2_la3是类型1、类型3与类型2’ (3)的组合，即类型1、类型3与类型2’(3) 以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’(3)指宽带CQI与Wl的联合编码，此时，W2 —般被置为已知的固定矩阵(如DFT矩阵等)或是通过其他反馈途径获得的矩阵， 因而，不需要在类型2’(3)中反馈。反馈模式2_la4是类型1、类型3与类型2’⑷的组合，即类型1、类型3与类型 2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑷指宽带CQI与W2的联合编码， 此时，Wl—般被置为已知的固定矩阵(如DFT矩阵等)或是通过其他反馈途径获得的矩阵， 因而，不需要在类型2’⑷中反馈。反馈模式2_la5是类型1、类型3与类型2’⑸的组合，即类型1、类型3与类型2’⑸ 以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑸指宽带Wl的单独编码。反馈模式2_la6是类型3、类型2’⑴与类型2’⑸的组合，即类型3、类型2’⑴与类型2’⑸以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ ω指宽带CQI与W2的联合编码，类型2’⑸指宽带Wl的单独编码。上述反馈模式2-lal、反馈模式2_la2、反馈模式2_la3、反馈模式2_la4、反馈模式 2-la5中，可以在类型1的内容中加入子带W2，形成类型1’ 频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI。上述反馈模式由服务基站采用RRC信令，配置并通知用户设备。上述反馈模式可以由类型3或类型3’(1)中添加的一些比特信息位进行表征，由用户设备向基站进行标识。需要特别指出的是，图4中的反馈模式组包括4个反馈模式和6个反馈模式，实际操作中，比如，其他合理的类型3’⑵和/或类型2’(6)也可以组成新的反馈模式l_la5或 2-la7。图5为根据本发明的信道状态信息反馈资源分配方法的流程图。如图5所示，根据本发明的信道状态信息反馈资源分配方法包括以下步骤步骤 S600，配置用户设备的下行传输方式和反馈模式；步骤S610，根据所配置的下行传输方式和反馈模式，分配各用户设备进行信道状态信息反馈所需的反馈资源；以及步骤S620，将所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源通知给相应的用户设备，其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl 和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。图6为根据本发明的信道状态信息反馈方法的流程图。如图6所示，根据本发明的信道状态信息反馈方法包括以下步骤步骤S700，接收基站所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源；步骤S710，根据所述下行传输方式和所述反馈模式，对Wl和/或W2与其他反馈信息执行相应的联合编码处理；以及步骤S720，利用所述反馈资源，向基站反馈经联合编码处理后的下行信道的信道状态信息，其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带 CQI与Wl和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。此外，当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，用户设备不需要高层信令(如RRC信令)，就可以动态地选择是工作在多用户MIMO模式还是工作在单用户MIMO模式，用户设备需要在不同时间，用两种不同的反馈模式之一向基站反馈信道状态信息，这两种反馈模式的信令配置方式可以是基站采用高层信令(如RRC信令)，显式地配置一种反馈模式，而另一种反馈模式与前一种反馈模式形成隐式对应(即预定的对应规则)，也可以是基站采用高层信令(如RRC信令)，显式地配置这两种反馈模式。在说明本实施例时，采用如下传输方式与反馈模式的配置场景实施例场景A 基站202配备4根或8根发射天线，其采用RRC信令，配置并通知用户设备416采用改进的传输方式⑧——“双层波束成形发射，需要PMI/RI反馈”，其可能的反馈模式组及反馈模式如图5所示。其中，RI的反馈与LTE系统的设计原则不同，仅需要1比特。实施例场景B 基站202配备4根发射天线，其采用RRC信令，配置并通知用户设备416采用传输方式⑧——“双层波束成形发射，需要PMI/RI反馈”，或者一种新的传输方式⑨——“自适应ΜΙΜ0”，其可能的反馈模式组及反馈模式如图4所示。其中，RI的反馈与 LTE系统的设计原则相同，为2比特。需要指出的是，所谓“自适应ΜΙΜΟ”与传输方式④类似，只是在反馈和下行信令方面有所不同，所以，这里所用的称谓——“自适应ΜΙΜ0”，只是为了便于说明而采用的名称，并不影响本发明关于反馈机制的设计。比如，“自适应ΜΙΜΟ” 也可以叫做“广义ΜΙΜ0”，或是也叫做传输方式④，或是叫做改进的传输方式④等等。实施例场景C 基站202配备4或8根发射天线，其采用RRC信令，配置并通知用户设备416采用传输方式⑧——“双层波束成形发射，需要PMI/RI反馈”，或者一种新的传输方式⑨——“自适应ΜΙΜ0”，其可能的反馈模式组及反馈模式如图4所示。其中，RI的反馈与LTE系统的设计原则相同，为3比特。需要指出的是，所谓“自适应ΜΙΜΟ”与传输方式④ 类似，只是在反馈和下行信令方面有所不同，所以，这里所用的称谓——“自适应ΜΙΜ0”，只是为了便于说明而采用的名称，并不影响本发明关于反馈机制的设计。比如，“自适应ΜΙΜΟ” 也可以叫做“广义ΜΙΜ0”，或是也叫做传输方式④，或是叫做改进的传输方式④等等。实施例场景D 基站202配备4或8根发射天线，其使用户设备416在传输方式 ⑧和一种新的传输方式⑨——“自适应ΜΙΜΟ”之间动态切换。需要指出的是，所谓“自适应ΜΙΜ0”与传输方式④类似，只是在反馈和下行信令方面有所不同，所以，这里所用的称谓一一 “自适应ΜΙΜ0”，只是为了便于说明而采用的名称，并不影响本发明关于反馈机制的设计。比如，“自适应ΜΙΜ0”也可以叫做“广义ΜΙΜ0”，或是也叫做传输方式④，或是叫做改进的传输方式④等等。需要指出的是，实施例场景所采用的假设，只是为了方便说明本发明的实施而做的举例，本发明的应用不受这些假设的限制，完全适用于其他假设的情况。应当认为，本领域的技术人员可以通过阅读本发明的实施例，理解一般情况下，都可以采用本发明所提出的方案。本实施例中，给出了 34个应用举例。
例A. 1 本例采用实施例场景A进行说明。假设基站202采用高层信令(如RRC 信令)，配置并通知用户设备416的反馈模式为反馈模式I-Ial。根据前文的介绍，反馈模式I-Ial是类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型3’ (1)指RI与Wl的联合编码，类型2’ (1)指宽带CQI与W2的联合编码。在该场景中，RI只能等于1或2，因此，用1比特表征RI是可行的优化设计。这里，RI(1比特)与Wl的联合编码可以是两者比特位的简单级联，也可以是罗列两者所有状态之后的二进制编码，也可以是关于两者的自适应编码技术，或是其他联合编码技术，其中还可以包含对Wl的预编码码本的降采样操作。宽带CQI与W2的联合编码可以是两者比特位的简单级联，也可以是罗列两者所有状态之后的二进制编码，也可以是关于两者的自适应编码技术，或是其他联合编码技术，其中还可以包含对W2的预编码码本的降采样操作。反馈模式I-Ial的类型3’ (1)与类型2’ (1)的反馈子帧分别满足(IOxnf +Ins/2\-NoffsetfiQI -NOFFSET R])mod(Nρ ·Μβ/) = 0 (类型 3，⑴)和(IOxnf+\_nJ2\-Noffsetcqi)mod A^ = 0 (类型 2，⑴)其中，nf是系统帧数，ns是一个无线帧中的时隙数，NcwseUqi是反馈模式l_lal (模式1-1)中CQI反馈的子帧偏移量(既表示宽带CQI反馈的子帧偏移量也表示子带CQI反馈的子帧偏移量)，Ncwset, ei是反馈模式1-lal (模式1-1)中RI反馈的子帧偏移量(事实上，Notfsetiki是相对于NotfseUqi的叠加偏移量)，Np和Mki是反馈模式I-Ial (模式1_1)中反馈类型的周期参数，均为正整数。例A. 2 本例采用实施例场景A进行说明。假设基站202采用高层信令(如RRC信令)，配置并通知用户设备416的反馈模式为反馈模式l_la2。根据前文的介绍，反馈模式 l-la2是类型3与类型2’⑵的组合，即类型3与类型2’⑵以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (2)指宽带CQI与Wl与W2的联合编码。在该场景中，RI只能等于1 或2，因此，用1比特表征RI是可行的优化设计。这里，类型3——RI，采用1比特表征。宽带CQI与Wl与W2的联合编码可以是三者比特位的简单级联，也可以是罗列三者所有状态之后的二进制编码，也可以是前述两方法的结合(比如，将宽带CQI的比特位，与罗列Wl与 W2所有状态之后的二进制编码级联)，也可以是关于三者的自适应编码技术，或是其他联合编码技术，其中还可以包含对Wl和/或W2的预编码码本的降采样操作。反馈模式l_la2的类型3与类型2’⑵的反馈子帧分别满足(10 χ +13 / 2j - Nofpset cqi - Noffset rj )mod (乂 . Mw ) = 0 (类型幻和(l0x /+L^/2j-Noffsetcqi ) mod =0 (类型 2，⑵)其中，nf是系统帧数，ns是一个无线帧中的时隙数，NcwseUqi是反馈模式l_la2 (模式1-1)中CQI反馈的子帧偏移量(既表示宽带CQI反馈的子帧偏移量也表示子带CQI反馈的子帧偏移量)，Ncwsetiki是反馈模式l-la2(模式1-1)中RI反馈的子帧偏移量(事实上，Notfsetiki是相对于NotfseUqi的叠加偏移量)，Np和Mki是反馈模式l_la2 (模式1_1)中反馈类型的周期参数，均为正整数。例A. 3 本例采用实施例场景A进行说明。假设基站202采用高层信令(如RRC信令)，配置并通知用户设备416的反馈模式为反馈模式l_la3。根据前文的介绍，反馈模式l_la3是类型3与类型2’(3)的组合，即类型3与类型2’(3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (3)指宽带CQI与Wl的联合编码，此时，W2 —般被置为已知的固定矩阵(如DFT矩阵等)或是通过其他反馈途径获得的矩阵，因而，不需要在类型2’(3)中反馈。在该场景中，RI只能等于1或2，因此，用1比特表征RI是可行的优化设计。这里，类型3——RI，采用1比特表征。宽带CQI与Wl的联合编码可以是两者比特位的简单级联， 也可以是罗列两者所有状态之后的二进制编码，也可以是关于两者的自适应编码技术，或是其他联合编码技术，其中还可以包含对Wl的预编码码本的降采样操作。反馈模式l_la3的类型3与类型2’(3)的反馈子帧分别满足
权利要求
1.一种信道状态信息反馈资源分配方法，包括 配置用户设备的下行传输方式和反馈模式；根据所配置的下行传输方式和反馈模式，分配各用户设备进行信道状态信息反馈所需的反馈资源；以及将所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源通知给相应的用户设备， 其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。
2.根据权利要求1所述的信道状态信息反馈资源分配方法，其特征在于采用高层信令所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源通知给相应的用户设备。
3.根据权利要求1或2所述的信道状态信息反馈资源分配方法，其特征在于当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需两种反馈模式之一，而另一种反馈模式与前一种反馈模式形成隐式对应。
4.根据权利要求1或2所述的信道状态信息反馈资源分配方法，其特征在于当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需的两种反馈模式。
5.根据权利要求1 4之一所述的信道状态信息反馈资源分配方法，其特征在于用户设备通过类型3中的比特信息位，向基站标识反馈当前信息所使用的是哪一种反馈模式。
6.一种信道状态信息反馈方法，包括接收基站所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源；根据所述下行传输方式和所述反馈模式，对Wl和/或W2与其他反馈信息执行相应的联合编码处理；以及利用所述反馈资源，向基站反馈经联合编码处理后的下行信道的信道状态信息， 其中所述反馈模式规定RI与Wl联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与Wl联合编码。
7.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式Ι-lal，所述反馈模式I-Ial是类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型3’ (1)表示 RI与Wl的联合编码，类型2’ (1)表示宽带CQI与W2的联合编码。
8.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式l_la2，所述反馈模式l-la2是类型3与类型2’ (2)的组合，即类型3与类型2’ (2)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (2)表示宽带CQI 与Wl与W2的联合编码。
9.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式l_la3，所述反馈模式l-la3是类型3与类型2’ (3)的组合，即类型3与类型2’(3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’(3)表示宽带CQI 与Wl的联合编码。
10.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式l_la4，所述反馈模式l-la4是类型3与类型2’⑷的组合， 即类型3与类型2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’⑷指宽带CQI 与W2的联合编码。
11.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-lal，所述反馈模式2-lal是类型1或1’(1)、类型3’ (1)与类型2’ (1)的组合，即类型1或1’ ω、类型3’ (1)与类型2’ (1)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型3’(1)表示RI与Wl的联合编码，类型1’(1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’ (1)表示宽带CQI与W2的联合编码。
12.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-la2，所述反馈模式2-la2是类型1或1’(1)、类型3与类型 2’⑵的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’ (2)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’(1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’(2) 表示宽带CQI与Wl与W2的联合编码。
13.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-la3，所述反馈模式2-la3是类型1或1’(1)、类型3与类型 2’(3)的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’(3)以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’(1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’(3) 表示宽带CQI与Wl的联合编码。
14.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-la4，所述反馈模式2-la4是类型1或1’(1)、类型3与类型 2’⑷的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’⑷以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’(1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’⑷ 指宽带CQI与W2的联合编码。
15.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-la5，所述反馈模式2-la5是类型1或1’(1)、类型3与类型 2’ (1)的组合，即类型1或1’(1)、类型3与类型2’⑸以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型1’(1)表示频带段内优选的一个子带位置及所述子带上的W2和CQI，类型2’⑸ 指宽带Wl的单独编码。
16.根据权利要求11 15之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述类型1’ (1)仅表征一个码字传输块的子带CQI，与类型1中用于表征另一个码字传输块的子带CQI的反馈比特相对应的反馈比特用于表征W2。
17.根据权利要求11 15之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于针对所述类型1’(1)，对W2的码本进行固定采样率的降采样。
18.根据权利要求11 15之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于针对所述类型1’(1)，根据反馈频带段内优选的一个子带位置所需的反馈比特数，对W2 的码本进行自适应采样率的降采样。
19.根据权利要求11 15之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述类型1’ (1)仅表征子带CQI和W2，而不再反馈频带段内优选的一个子带位置。
20.根据权利要求6所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于所述反馈模式是反馈模式2-la6，所述反馈模式2-la6是类型3、类型2’ ω与类型2’⑸ 或2’(6)的组合，即类型3、类型2’ (1)与类型2’⑸以不同的周期和/或不同的子帧偏移量反馈，类型2’ (1)指宽带CQI与W2的联合编码，类型2’⑸指宽带Wl的单独编码，类型2’ (6) 指宽带Wl和宽带W2的联合编码。
21.根据权利要求20所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于类型2’⑸或2’(6)的反馈方式是触发式。
22.根据权利要求6 21之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需两种反馈模式之一，而另一种反馈模式与前一种反馈模式形成隐式对应。
23.根据权利要求6 21之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于当基站通过资源管理和调度指示用户设备进行动态MIMO切换时，基站采用高层信令显式地配置所需的两种反馈模式。
24.根据权利要求6 23之一所述的信道状态信息反馈方法，其特征在于通过类型3中的比特信息位，向基站标识反馈当前信息所使用的是哪一种反馈模式。
全文摘要
本发明针对双码本预编码框架的信道状态信息反馈提出了新的技术方案。根据本发明，用户设备接收基站所配置的下行传输方式、反馈模式和反馈资源；根据所述下行传输方式和所述反馈模式，对预编码矩阵索引#1(W1)和/或预编码矩阵索引#2(W2)与其他反馈信息执行相应的联合编码处理；以及利用所述反馈资源，向基站反馈经联合编码处理后的下行信道的信道状态信息，其中所述反馈模式规定秩索引(RI)与W1联合编码且宽带CQI与W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带信道质量索引(CQI)与W1和W2联合编码，或者所述反馈模式规定宽带CQI与W1联合编码。本发明具有易于实现，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。
文档编号H04L1/16GK102387006SQ20101026869
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者丁铭, 刘仁茂, 张应余, 杨曾, 梁永明 申请人:夏普株式会社