信道信息的量化反馈、数据的预编码方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种信道信息的量化反馈、数据的预编码方法及装置，在上述方法中，接收来自于基站的信道测量导频信号；根据信道测量导频信号进行信道测量，获取信道信息；采用信道信息计算CMatrix1和CMatrix2，其中，CMatrix1和CMatrix2用于对信道信息进行量化或指示基站进行预编码；向基站反馈CMatrix1的第一指示信息和/或CMatrix2的第二指示信息。根据本发明提供的技术方案，进而由于在反馈设计中考虑了极化泄露产生的影响，因此在实际发生极化泄露的情况下存在显著的性能增益。
【专利说明】信道信息的量化反馈、数据的预编码方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信道信息的量化反馈、数据的预编码方法及装置。
【背景技术】
[0002]在无线通信系统中，通常发送端和接收端之间通过采取空间复用的方式，使用多根天线来获取更高的传输速率。相对于一般的空间复用方法，相关技术中提到了一种增强的技术方案。该方案是由接收端向发送端反馈信道信息，而发送端根据获取到的信道信息使用一些发射预编码技术，以此来大幅提高传输性能。对于单用户多输入多输出(Mult1-1nput Mult1-output,简称为ΜΙΜΟ),直接使用信道特征矢量信息进行预编码；而对于多用户MMO(MU-MMO)，则需要更加准确的信道信息。
[0003]在第四代移动通信技术(4G)的一些技术例如:第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)技术以及国际电信联盟(ITU) 802.16m标准规范中，信道信息的反馈主要是利用较简单的单一码本的反馈方法，而MIMO的发射预编码技术的性能更依赖于其中码本反馈的准确度。基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要介绍如下:假设有限反馈信道容量为Bbps/Hz，那么，可用的码字的个数为N = 2B个。假设信道矩阵H的特征矢量空间经过量化构成码本空间识=，巧…Fiv}，发射端与接收端共同保存或实时产生此码本(接收端/发射端相同)。接收端根据获得的信道矩阵H，并按照一定准则从码本空间η中选择一个与信道最匹配的码字F ,并将该码字i*的码字序号i反馈至发射端。这里，码字序号也称为预编码矩阵指示符(Precoding Matrix Indicator,简称为PMI);发射端根据反馈回的码字序号i找到相应的预编码的码字从而获得信道信息，其中，#表示信道的特征矢量信息。通常而言，?可以被划分为多个Rank(秩)对应的码本，每个Rank下会对应多个码字来量化该Rank下信道特征矢量构成的预编码矩阵。一般来说，Rank为N时的码字都会有N列。因此，码本W可以按照Rank的不同分为多个子码本，如表1所示。
[0004]表1
[0005]
【权利要求】
1.一种信道信息的量化反馈方法，其特征在于，包括: 接收来自于基站的信道测量导频信号； 根据所述信道测量导频信号进行信道测量，获取信道信息； 采用所述信道信息计算第一矩阵CMatrixl和第二矩阵CMatrix2,其中，所述CMatrixl和所述CMatrix2用于对所述信道信息进行量化或指示所述基站进行预编码； 向所述基站反馈所述CMatrixl的第一指示信息和/或所述CMatrix2的第二指示信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述CMatrixl是以
为模型的矩阵，所述CMatrix2是以
为模型的矩阵,所述Vn、所述Vn、所述Vi以及所述Vj为以下之一:Mt/2 行 floor (r/2)列的矢量、Mt/2 行 floor (r/2)列的正交矩阵、Mt/2 行 floor (r/2)+l列的正交矩阵，Mt为发送天线的数量，flooHr/2)表示对r/2向下取整，r表示传输层数信息或秩信息，所述a、所述α以及所述β均为复数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在采用所述信道信息计算所述CMatrixl和所述CMatrix2之后,还包括: 通过函数F(CMatrixl, CMatrix2, θ , κ )构建第三矩阵CMatrix,其中，所述CMatrix用于表征量化后的信道特征信息或指示所述基站进行预编码，所述Θ为相位，所述κ为实数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Θ是由所述基站确定并由高层配置信令通知的相位参数，或者，所述Θ是根据所述信道信息计算得到并向所述基站反馈所述Θ的第二指不彳目息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述κ是由所述基站确定并由高层配置信令通知的比例参数，或者，所述κ是根据所述信道信息计算得到并向所述基站反馈所述K的第四指示信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述CMatrixl采用第一码
本CBl进行反馈，其中，所述CBl中包含的码字模型均为
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述a的取值为I和/或j。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述CMatrixl是由多个预编码指示索引PMI构成的第一集合Il共同指示确定的。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述CMatrix2采用第二码本CB2进行反馈，其中，所述CB2中包含的码字模型均为
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述α和所述β的取值为1。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述CMatrix2是由多个预编码指示索引PMI构成的第二集合12共同指示确定的。
12.根据权利要求8或11所述的方法，其特征在于，在所述Il和所述12中至少包括一个相同的索引。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
F (CMatrixl, CMatrix2, θ , κ ) = CMatrix l+eJ θ *f ( κ) *CMatrix2，其中，所述 f ( κ)为自变量为所述κ的函数。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述f(κ)为以下之一:
其中，所述 q 为大于 ο
的实数。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，q= 0.5、1或2。
16.一种数据的预编码方法，其特征在于，包括: 接收来自于终端的指示信息集合，其中，所述指示信息集合为以下之一:第一矩阵CMatrixl的第一指示信息以及第二矩阵CMatrix2的第二指示信息，所述第一指示信息、所述第二指示信息以及相位Θ的第三指示信息，所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息以及比例κ的第四指示信息； 当所述指示信息集合包含所述第一指示信息和所述第二指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl以及通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2 ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息和相位Θ的第三指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl、通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2以及通过所述第三指示信息获取所述Θ ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息和所述第四指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl、通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2、通过所述第三指示信息获取所述Θ以及通过所述第四指示信息获取所述κ ； 当所述指示信息集合包含所述第一指示信息和所述第二指示信息时，采用获取到的所述CMatrixl、所述CMatrix2以及预先确定并下发至所述终端的所述Θ和所述κ按照与所述终端预先约定的函数F(CMatrixl, CMatrix2, θ , κ )计算得到第三矩阵CMatrix ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息和相位Θ的第三指示信息时，采用获取到的所述CMatrixl、所述CMatrix2、所述Θ以及预先确定并下发至所述终端的所述κ按照所述函数F (CMatrixl, CMatrix2, θ, κ)计算得到所述CMatrix ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息和所述第四指示信息时，采用获取到的所述CMatrixl、所述CMatrix2、所述Θ以及所述κ按照所述函数 F (CMatrixl, CMatrix2, θ , κ )计算得到所述 CMatrix ； 采用所述CMatrix进行数据预编码。
17.一种信道信息的量化反馈方法，其特征在于，包括: 接收来自于基站的信道测量导频信号； 根据所述信道测量导频信号进行信道测量，获取信道信息； 采用所述信道信息计算第一类信息、第二类信息以及第三类信息，其中，所述第一类信息包括:指示N个矢量ul、u2、......uN的信息,所述第二类信息包括:P个加权幅度信息A11A2,…Ap的指示信息，所述第三类信息包括:两套相位参数集合的指示信息，第一套相位参数集合为科‘.於第二套相位参数集合为Of，...<; ul, u2,......uN, A1, A2,…Ap和锊、於、…巧,1通过预定义的函数
表征一个形式为
的对称矩阵DMatrixl，ul，u2，……uN，A” A2，…Ap和 通过预定义的函数F2(ul,u2,......UlA1, A2，…Ap,丨)表征一个形式为
或
的矩阵DMatrix2，所述C、所述D、所述E以及所述F均为Mt/2XMt/2的厄米特Hermitian矩阵,所述Mt为发送天线的数量,所述DMatrixl和所述DMatrix2通过预先约定的函数Q(DMatrixl，DMatrix2)表征信道的自相关矩阵信息R或者信道的特征信息/预编码息W ； 将所述第一类信息的第一指示信息、所述第二类信息的第二指示信息以及所述第三类信息的第三指示信息发送至所述基站。
18.一种数据的预编码方法，其特征在于，包括: 接收来自于终端的第一类信息的第一指示信息、所述第二类信息的第二指示信息以及所述第三类信息的第三指示信息，其中，所述第一类信息包括:指示N个矢量ul、u2、……uN的信息，所述第二类信息包括:P个加权幅度信息A1, A2,…Ap的指示信息，所述第三类信息包括:两套相位参数集合的指示信息，第一套相位参数集合为?第二套相位参数集合为<PH"-ψΙ: ul, u2,......uN，A1, A2,…Ap和科+?，..《通过预定义的函数
Fl(ul，u2，……UN7A11A2, -Ap,)表征一个形式为
的对称矩阵 DMatrixl,ul,u2,......UN7A1, A2,...Ap 和爾8通过预定义的函数 F2 (ul,u2,......g P I Q ￡~uN, A1jA2, -Ap,)表征一个形式为
的矩阵DMatrix2，所述C、所述D、所述E以及所述F均为Mt/2XMt/2的厄米特Hermitian矩阵,所述Mt为发送天线的数量，所述DMatrixl和所述DMatrix2通过预先约定的函数Q(DMatrixl,DMatrix2)表征信道的自相关矩阵信息R或者信道的特征信息/预编码信息W ； 根据所述第一指示信息获取所述第一类信息、根据所述第二指示信息获取所述第二类信息以及根据所述第三指示信息获取所述第三类信息； 采用所述第一类信息、所述第二类信息以及所述第三类信息计算得到所述DMatrixl和所述DMatrix2,并通过所述Q(DMatrixl, DMatrix2)计算出所述R或所述W ； 根据所述R或所述W进行数据预编码。
19.一种信道信息的量化反馈装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收来自于基站的信道测量导频信号；获取模块，用于根据所述信道测量导频信号进行信道测量，获取信道信息； 计算模块，用于采用所述信道信息计算第一矩阵CMatrixl和第二矩阵CMatrix2，其中，所述CMatrixl和所述CMatrix2用于对所述信道信息进行量化或指示所述基站进行预编码； 反馈模块，用于向所述基站反馈所述CMatrixl的第一指示信息和/或所述CMatrix2的第二指示信息。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于， 所述CMatrixl是以
或者二 v为模型的矩阵，所述CMatrix2是以
或者% 0；为模型的矩阵，所述Vn、所述Vm、所述Vi以及所述Vj为以下之一:Mt/2 行 floor (r/2)列的矢量、Mt/2 行 floor (r/2)列的正交矩阵、Mt/2 行 floor (r/2)+1列的正交矩阵，Mt为发送天线的数量，flooHr/2)表示对r/2向下取整，r表示传输层数信息或秩信息，所述a、所述α以及所述β均为复数。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 构建模块，用于通过函数F (CMatrixl, CMatrix2, θ , κ )构建第三矩阵CMatrix,其中，所述CMatrix用于表征量化后的信道特征信息或指示所述基站进行预编码，所述Θ为相位，所述κ为实数。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述Θ是由所述基站确定并由高层配置信令通知的相位参数，或者，所述Θ是根据所述信道信息计算得到并向所述基站反馈所述Θ的第二指不?目息。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述κ是由所述基站确定并由高层配置信令通知的比例参数，或者，所述κ是根据所述信道信息计算得到并向所述基站反馈所述κ的第四指示信息。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述CMatrixl采用第一码本CBl进行反馈，其中，所述CBl中包含的码字模型均为二
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述a的取值为I和/或j。
26.根据权利要求19至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述CMatrixl是由多个预编码指示索引PMI构成的第一集合Il共同指示确定的。
27.根据权利要求19至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述CMatrix2采用第二码本CB2进行反馈，其中，所述CB2中包含的码字模型均为
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述α和所述β的取值为I。
29.根据权利要求19至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述CMatrix2是由多个预编码指示索引PMI构成的第二集合12共同指示确定的。
30.根据权利要求26或29所述的装置，其特征在于，在所述Il和所述12中至少包括一个相同的索引。
31.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，
F (CMatrixl, CMatrix2, θ , κ ) = CMatrix l+eJ θ *f ( κ) *CMatrix2，其中，所述 f ( κ)为自变量为所述κ的函数。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述f(κ)为以下之一:
,其中，所述 Q 为大于 O 的实数。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，q= 0.5、1或2。
34.一种数据的预编码装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收来自于终端的指示信息集合，其中，所述指示信息集合为以下之一:第一矩阵CMatrixl的第一指示信息以及第二矩阵CMatrix2的第二指示信息，所述第一指示信息、所述第二指示信息以及相位Θ的第三指示信息，所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息以及比例κ的第四指示信息； 获取模块，用于当所述指示信息集合包含所述第一指示信息和所述第二指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl以及通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2 ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息和相位Θ的第三指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl、通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2以及通过所述第三指示信息获取所述Θ ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息和所述第四指示信息时，通过所述第一指示信息获取所述CMatrixl、通过所述第二指示信息获取所述CMatrix2、通过所述第三指示信息获取所述Θ以及通过所述第四指示信息获取所述κ ； 计算模块，用于当所述指示信息集合包含所述第一指示信息和所述第二指示信息时，采用获取到的所述CMatrix1、所述CMatrix2以及预先确定并下发至所述终端的所述Θ和所述κ按照与所述终端预先约定的函数F(CMatrixl, CMatrix2, θ, κ)计算得到第三矩阵CMatrix ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息和相位Θ的第三指示信息时，采用获取到的所述CMatrixl、所述CMatrix2、所述Θ以及预先确定并下发至所述终端的所述κ按照所述函数F (CMatrixl，CMatrix2，θ, κ)计算得到所述CMatrix ;或者，当所述指示信息集合包含所述第一指示信息、所述第二指示信息、所述第三指示信息和所述第四指示信息时，采用获取到的所述CMatrixl、所述CMatrix2、所述Θ以及所述κ按照所述函数F (CMatrixl, CMatrix2, θ , κ )计算得到所述CMatrix ; 预编码模块，用于采用所述CMatrix进行数据预编码。
35.一种信道信息的量化反馈装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收来自于基站的信道测量导频信号； 获取模块，用于根据所述信道测量导频信号进行信道测量，获取信道信息； 计算模块，用于采用所述信道信息计算第一类信息、第二类信息以及第三类信息，其中，所述第一类信息包括:指示N个矢量ul、u2、......uN的信息,所述第二类信息包括:P个加权幅度信息A1, A2,…Ap的指示信息，所述第三类信息包括:两套相位参数集合的指示信息，第一套相位参数集合为钓'Wvf- ?第二套相位参数集合为約#，<?...<; ul,u2,......UNjA1, A2,…Ap 和通过预定义的函数Fl (ul，u2,......UNiA11A2,…Ap, φΚ".《
)表征一个形式为
的对称矩阵DMatrixl, ul, u2,......uN, A1, A2,…Ap和-f,炉通过预定义的函数F2(ul,u2,......UriApA2,…Ap, φ^'φΚρ )表征一个形式为
矩阵DMatrix2，所述C、所述D、所述E以及所述F均为Mt/2 X Mt/2的厄米特Hermitian矩阵,所述Mt为发送天线的数量,所述DMatrixl和所述DMatrix2通过预先约定的函数Q(DMatrixl，DMatrix2)表征信道的自相关矩阵信息R或者信道的特征 息/预编码息W ； 反馈模块，用于将所述第一类信息的第一指示信息、所述第二类信息的第二指示信息以及所述第三类信息的第三指示信息发送至所述基站。
36.一种数据的预编码装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收来自于终端的第一类信息的第一指示信息、所述第二类信息的第二指示信息以及所述第三类信息的第三指示信息，其中，所述第一类信息包括:指示N个矢量ul、u2、……uN的信息，所述第二类信息包括:P个加权幅度信息A1, A2,…Ap的指示信息，所述第三类信息包括:两套相位参数集合的指示信息，第一套相位参数集合为
<，第二套相位参数集合为(P:K *, ul，u2，……UNiA1, A2,…Ap和φ?,Αρ?C D通过预定义的函数Fl (ul,u2,......uN’A” A2,…Ap, A a a )表征一个形式为
或
的对称矩阵DMatrix1, u1, u2,......UN, A1, A2，…Ap和O丨;，...<通过预定义的函数F2(ul,u2,......uN, A1, A2,…Ap,料*，釋)表征一个形式为
的矩阵DMatrix2,所述C、所述D、所述E以及所述F均为Mt/2XMt/2的厄米特Hermitian矩阵，所述Mt为发送天线的数量,所述DMatrixl和所述DMatrix2通过预先约定的函数Q(DMatrixl, DMatrix2)表征信道的自相关矩阵信息R或者信道的特征信息/预编码信息W ； 获取模块，用于根据所述第一指示信息获取所述第一类信息、根据所述第二指示信息获取所述第二类信息以及根据所述第三指示信息获取所述第三类信息； 计算模块，用于采用所述第一类信息、所述第二类信息以及所述第三类信息计算得到所述DMatrixl和所述DMatrix2,并通过所述Q(DMatrixl,DMatrix2)计算出所述R或所述W ； 预编码模块，用于根据所述R或所述W进行数据预编码。
【文档编号】H04L25/03GK104202276SQ201410340162
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】陈艺戬, 鲁照华, 郁光辉, 赵晶, 肖华华 申请人:中兴通讯股份有限公司