專利名稱：一種直接信道信息的反饋方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LTE Advanced(高級長期演進(jìn))系統(tǒng)，特別涉及系統(tǒng)中一種直接信道 信息的反饋方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，在LTE 57次會議中，關(guān)于LTE-A中用戶設(shè)備(UE)反饋的直接信道信息形成 以下結(jié)論直接信道狀態(tài)/統(tǒng)計(jì)信息反饋信道部分(Channel part) :UE測量集合中的每一個小區(qū)，在給定子幀上報(bào)一個或 多個信道特征；信道特征包括(但不局限于)以下信道矩陣(Hi)-短時(瞬時的)；傳輸信道協(xié)方差矩陣(Ri),Ri= (Sum(HijtHij)VJ,其中 j = 0，1，2，· ·. ,J-LHij
表示第i，j點(diǎn)上的信道，"f’表示共軛轉(zhuǎn)置，sum表示求和，j為時間或頻率范圍；主要的特征值或者特征向量；短時信道主要的特征值或者特征向量。噪聲和干擾部分外部干擾UE上報(bào)的小區(qū)；CoMP 傳輸點(diǎn)；總接收功率；噪聲和干擾的協(xié)方差矩陣。根據(jù)上述規(guī)定，UE反饋的直接信道信息為UE觀察到的不做任何發(fā)送或接收處理 的下行信道信息，包括信道協(xié)方差矩陣Ri，信道矩陣Hi和主要的特征值或特征向量。但 是這些信息反饋時各有缺點(diǎn)Hi不能找到很好求均值的方法，因?yàn)榉答伒念l域粒度往往超過相干帶寬，因此無 法將獲取的各導(dǎo)頻點(diǎn)上的真實(shí)信道壓縮成一個數(shù)據(jù)塊上具有代表意義的信道沖激響應(yīng)。Ri相對于Hi雖然相對慢變，但是當(dāng)COMP (多點(diǎn)協(xié)作傳輸)時，收發(fā)天線個數(shù)相差 較大時，反饋開銷很大。例如當(dāng)三個小區(qū)協(xié)作時，每個小區(qū)假設(shè)有4根天線，UE有兩根接收 天線，則UE將在每個RE (資源元素)上得到12*2的信道矩陣，Ri的維數(shù)就是12*12，反饋 開銷很大。在LTE標(biāo)準(zhǔn)中，LTE反饋的是預(yù)編碼矩陣的索引號，即標(biāo)準(zhǔn)中預(yù)先規(guī)定了數(shù)個預(yù)編 碼矩陣，然后UE尋找和實(shí)際獲得的預(yù)編碼加權(quán)值最接近的預(yù)編碼矩陣索引號，將此預(yù)編碼 矩陣信息(PMI)信息反饋給UE。因?yàn)樵摲椒ㄏ葘?shí)際信道的無限多可能的預(yù)編碼矩陣量化 為各自獨(dú)立的有限個預(yù)編碼矩陣集合，因此會存在很大的量化誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種直接信道信息的反饋方法及裝置，從而 有利于減小反饋開銷，提高反饋的精度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種直接信道信息的反饋方法，包括UE反饋直接信道信息時，按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣處理得到 多天線處理權(quán)值矩陣，再對所述多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處 理，所述反饋處理至少包括量化和反饋。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述UE處理得到和反饋的多天線處理權(quán)值矩陣包括要使用的多天線處理權(quán)值矩 陣，所述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣為一個全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣，和/或η個子 帶的多天線處理權(quán)值矩陣，η為正整數(shù)。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述UE處理得到和反饋的多天線處理權(quán)值矩陣還包括一個或多個干擾最大的多 天線處理權(quán)值矩陣。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述UE對多天線處理權(quán)值進(jìn)行量化前，先對所述多天線處理權(quán)值進(jìn)行幅值壓縮處理。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述UE按照設(shè)定的量化臺階將多天線處理權(quán)值的量化范圍劃分為多個量化區(qū) 間，每個量化區(qū)間對應(yīng)于一個幅值反饋比特，量化時，對每個多天線處理權(quán)值，根據(jù)該多天 線處理權(quán)值的幅值所處的量化區(qū)間確定該多天線處理權(quán)值對應(yīng)的幅值反饋比特，并在幅值 反饋比特前或后增加一個表示該多天線處理權(quán)值正負(fù)的正負(fù)反饋比特后，作為該多天線處 理權(quán)值要反饋到基站的反饋比特。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述UE對每一個多天線處理權(quán)值， 用2-5比特進(jìn)行量化。進(jìn)一步地，上述反饋方法還可具有以下特點(diǎn)所述反饋方法應(yīng)用于高級長期演進(jìn)(LTE-A)系統(tǒng)，基站和用戶設(shè)備(UE)之間采用 閉環(huán)的傳輸模式。相應(yīng)地，本發(fā)明提供的可進(jìn)行直接信道信息反饋的用戶設(shè)備包括信道矩陣計(jì)算模 塊，多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊和直接信道反饋模塊，其中所述信道矩陣計(jì)算模塊用于根據(jù)下行信道的估計(jì)結(jié)果計(jì)算出信道矩陣；所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊用于按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣 處理，得到要使用的多天線處理權(quán)值矩陣；所述直接信道反饋模塊用于對所述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處 理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處理，所述反饋處理至少包括量化和反饋。進(jìn)一步地，上述用戶設(shè)備還可具有以下特點(diǎn)所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊計(jì)算得到的要使用的多天線處理權(quán)值矩陣為一個 全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣，和/或η個子帶的多天線處理權(quán)值矩陣，η為正整數(shù)。進(jìn)一步地，上述用戶設(shè)備還可具有以下特點(diǎn)
所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊還計(jì)算得到一個或多個干擾最大的多天線處理權(quán) 值矩陣；所述直接信道反饋模塊還對所述干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處 理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處理。上述方案和目前規(guī)定的直接反饋信息不同的是它是將信道矩陣Hi進(jìn)行處理后得 到多天線處理權(quán)值(也可稱作預(yù)編碼矩陣)，將得到的多天線處理權(quán)值矩陣直接做反饋處 理。雖然3GPP TR36. 814vl. 1. 1中提到了反饋特征值或者特征向量，但是隨著多天線技術(shù) 的發(fā)展，各種處理準(zhǔn)則大不相同，不僅僅限于特征向量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)將多天線處理權(quán)值矩陣直接進(jìn)行反饋處理，UE可以根據(jù)不同的傳輸模式直接 計(jì)算權(quán)值，不用針對8天線，或者COMP時的更復(fù)雜的天線配置設(shè)計(jì)預(yù)編碼碼本。(2)本發(fā)明中，UE只用反饋?zhàn)约嚎捎脤訑?shù)的多天線處理權(quán)值，相比信道矩陣和信 道協(xié)方差矩陣，反饋量大大減小。比如當(dāng)三個小區(qū)協(xié)作時，每個小區(qū)假設(shè)有4根天線，UE (移 動終端)有兩根接收天線，則UE將反饋的信道矩陣維數(shù)為12*2，即有24個反饋量，反饋信 道協(xié)方差矩陣Ri的維數(shù)就是12*12，即有78個反饋量(根據(jù)U陣的對稱性也只能減小一部 分)，而反饋多天線處理權(quán)值，當(dāng)信道的秩為2，那么多天線處理權(quán)值矩陣為12*2維，當(dāng)秩為 1時，多天線處理權(quán)值矩陣為12*1維，較前兩者開銷都要小。(3)因?yàn)樵贑OMP的聯(lián)合處理(JP)時，為獲得更大的處理增益，需要告知UE參與協(xié) 作的集合，因此該方法并不會增加額外的信令開銷。進(jìn)一步地，UE還可以根據(jù)信道的實(shí)際情況，采取不同的準(zhǔn)則優(yōu)化多天線處理的權(quán) 值矩陣，便于MIMO自適應(yīng)處理。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的方法的流程圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的用戶設(shè)備相關(guān)的功能模塊圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中，UE將獲得的多天線處理權(quán)值矩陣直接反饋給基站。下面結(jié)合具體實(shí)施 例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一將傳輸模式分為開環(huán)和閉環(huán)，對于開環(huán)的傳輸模式，基站端采用固定方法處理，例 如分集處理，或長時信道信息進(jìn)行處理；對于閉環(huán)的傳輸模式，UE反饋多天線處理權(quán)值。具 體的步驟包括步驟110，UE進(jìn)行信道估計(jì)，獲得下行信道的信道秩和信道矩陣；步驟120，UE將得到的信道矩陣按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法處理后，得到一 個要使用的多天線處理權(quán)值矩陣；上述“要使用的多天線處理權(quán)值矩陣”是指基站在對該UE的下行數(shù)據(jù)處理時使用 的多天線處理權(quán)值矩陣。本實(shí)施例得到的是一個全帶寬(wideband)的多天線處理權(quán)值矩陣。根據(jù)信道矩陣得到多天線處理權(quán)值矩陣的方法很多，可以采用ZF(迫零算法)，MMSE(最小均方誤差算 法)，SIC (干擾漸消算法)，BD算法(塊對角化)，特征值分解等方法。步驟130，UE將多天線處理權(quán)值矩陣中各子帶的多天線處理權(quán)值直接量化后，反
饋給基站。UE需要按照設(shè)定的量化臺階將多天線處理權(quán)值的量化范圍劃分為多個量化區(qū)間， 每個量化區(qū)間對應(yīng)于一個幅值反饋比特，量化時，對每個多天線處理權(quán)值，根據(jù)該多天線處 理權(quán)值的幅值所處的量化區(qū)間確定該多天線處理權(quán)值對應(yīng)的幅值反饋比特，并在幅值反饋 比特前或后增加一個表示該多天線處理權(quán)值正負(fù)的正負(fù)反饋比特后，作為該多天線處理權(quán) 值要反饋到基站的反饋比特。在本實(shí)施例的變例中，UE也可以處理得到一個或多個要使用的子帶(subband)的 多天線處理權(quán)值矩陣，并對該一個或多個多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值進(jìn)行直 接反饋處理。如圖2所示，本實(shí)施例的可進(jìn)行直接信道信息反饋的用戶設(shè)備包括信道矩陣計(jì)算 模塊210，多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊220和直接信道反饋模塊230，其中信道矩陣計(jì)算模塊用于根據(jù)下行信道的估計(jì)結(jié)果計(jì)算出信道矩陣；多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊用于按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣處理， 得到要使用的多天線處理權(quán)值矩陣；直接信道反饋模塊用于對所述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán) 值直接進(jìn)行反饋處理，所述反饋處理至少包括量化和反饋，在量化前還可以進(jìn)行幅值壓縮處理。下面用一個應(yīng)用示例進(jìn)行說明。例如，基站配置4根天線，UE配置2根天線，測得下行信道的秩為1，即可用 層數(shù)為1，通過信道矩陣的奇異值分解，獲得全寬帶的多天線處理權(quán)值矩陣，假定其中 某個子帶的多天線處理權(quán)值為 W. 9501-0. 8913i -0. 2311+0. 7621 0. 6068+0. 4565 -0. 4860-0. 0185 ]，以0. 125為量化臺階，按照下表1的規(guī)則量化，并在左起增加一比特表 示正負(fù)，具體的“0”表示為正數(shù)，“ 1表示為負(fù)數(shù)”。表13比特反饋量化表 則UE 先將其量化為
,反饋比特串為01111111100101100100001110111000,在傳輸正確的 情況下，基站接收后將使用的多天線權(quán)值權(quán)值為W. 9375-0. 9375i -0. 1875+0. 8125 0.5625+0. 4375 -0. 4375-0. 0625i]。實(shí)施例二將傳輸模式分為開環(huán)和閉環(huán)，對于開環(huán)的傳輸模式，基站端采用固定方法處理，例 如分集處理，或長時信道信息進(jìn)行處理；對于閉環(huán)的傳輸模式，UE反饋多天線處理權(quán)值。與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例將得到的信道矩陣按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方 法處理時，得到一個要使用的多天線處理權(quán)值矩陣和一干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣， 將該兩個多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接量化后反饋到基站?；臼盏胶螅?使用要使用的多天線處理權(quán)值矩陣進(jìn)行下行的多天線處理，并告知相鄰基站在相同資源上 避免使用干擾最大的多天線處理權(quán)值。標(biāo)準(zhǔn)中，干擾最大的含義是UE測得的對其信道引起 強(qiáng)烈干擾的多天線處理權(quán)值矩陣。目前業(yè)界也已提出了實(shí)現(xiàn)算法。本實(shí)施例的可進(jìn)行直接信道信息反饋的用戶設(shè)備也包括信道矩陣計(jì)算模塊，多天 線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊和直接信道反饋模塊，只是多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊還計(jì)算得到一個 或多個干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣；直接信道反饋模塊還對所述干擾最大的多天線處 理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處理。上述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣和干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣可以是全 帶寬的，也可以是子帶的。在另一實(shí)施例中，也可以反饋多個干擾最大的多天線處理權(quán)值矩 陣。例如，基站配置4根天線，UE配置2根天線，測得下行信道的秩為1，即可 用層數(shù)為1，通過信道矩陣的奇異值分解，獲得要使用的下行信道的多天線處理權(quán)值 為
,對 UE 干 擾最大的多天線處理權(quán)值為[-0. 8214-0. 9218 -0. 4447+0. 7382 0. 6154-0. 1763 -0. 7919-0. 4057i]，以0. 125為量化臺階，仍然可按照表1的規(guī)則量化，并在左起增加一比 特表示正負(fù)，具體的“0”表示為正數(shù)，“ 1表示為負(fù)數(shù)”。則UE將要使用的多天線處理權(quán)值量化為
,反饋比特串為011111110001111011001011001 10000，將干擾最大的多天線處理權(quán)值量化為[-0. 8125-0. 9375i -0. 4375+0. 6875 0. 5625-0. 1875 -0. 8125-0. 4375i]反饋比特為11101111101101010100100111101011 在傳輸正確的情況下，基站接收后將使用的多天線權(quán)值權(quán)值為
，需要告知相鄰基站在相同資 源上避免使用的擾最大的多天線處理權(quán)值為[-0. 8125-0. 9375i -0. 4375+0. 6875 0.5625-0. 1875 -0. 8125-0. 4375i]。實(shí)施例三將傳輸模式分為開環(huán)和閉環(huán)，對于開環(huán)的傳輸模式，基站端采用固定方法處理，例 如分集處理，或長時信道信息進(jìn)行處理；對于閉環(huán)的傳輸模式，UE反饋多天線處理權(quán)值。與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例將得到的信道矩陣按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方 法處理時，計(jì)算得到要使用的一個全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣和一個子帶的多天線處理 權(quán)值矩陣，然后將這些多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接量化后反饋到基站。 基站收到反饋后，根據(jù)調(diào)度要求使用全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣或者子帶的多天線處理 權(quán)值矩陣。在另一實(shí)施例中，也可以得到要使用的一個全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣和多 個子帶的多天線處理權(quán)值矩陣。本實(shí)施例可進(jìn)行直接信道信息反饋的用戶設(shè)備也包括信道矩陣計(jì)算模塊，多天線 權(quán)值矩陣計(jì)算模塊和直接信道反饋模塊，和實(shí)施例一相比，只是處理得到和反饋的要使用 的多天線處理權(quán)值矩陣有多個。例如，基站配置4根天線，UE配置2根天線，測得下行信道的秩為1，即可用層數(shù) 為1，通過信道矩陣的奇異值分解，獲得下行信道全帶寬(wideband)的多天線處理權(quán)值為
，子帶的多天線處理 權(quán)值為
，以 0. 125 為量化臺階，仍然可按照表1的規(guī)則量化。則UE將全帶寬的多天線處理權(quán)值量化為W. 9375+0. 9375i 0. 1875+0. 8125 0.5625+0. 4375 0.4375+0. 0625i]，反饋比特串為111111001110100011011000，將 子帶的多天線處理權(quán)值量化為
反饋比特為:110111011101100001110011。在傳輸正確的情況下，基站接收后將使用的全帶寬多天線權(quán)值權(quán)值為
，或者子帶的多天 線處理權(quán)值為
。在以上三個實(shí)施例中，都可以在量化前對多天線處理權(quán)值進(jìn)行幅值壓縮處理。例 如，對每個多天線處理權(quán)值的實(shí)部和虛部求1/n次冪。通過求1/n次冪，可以壓縮多天線 處理權(quán)值的幅值分布范圍。假設(shè)多天線處理權(quán)值矩陣中各個多天線處理權(quán)值的實(shí)部，虛 部的分布范圍為0. 1 10，則通過對數(shù)據(jù)求1/n次冪，例如η = 4，則分布范圍被壓縮為 0. 5623 1. 7783，從而避免幅度過小的數(shù)據(jù)出現(xiàn)相位翻轉(zhuǎn)。基站只需要對接收數(shù)據(jù)的幅度 求η次冪，即可恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種直接信道信息的反饋方法，包括UE反饋直接信道信息時，按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣處理得到多天線處理權(quán)值矩陣，再對所述多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處理，所述反饋處理至少包括量化和反饋。
2.如權(quán)利要求1所述的反饋方法，其特征在于所述UE處理得到和反饋的多天線處理權(quán)值矩陣包括要使用的多天線處理權(quán)值矩陣， 所述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣為一個全帶寬的多天線處理權(quán)值矩陣，和/或η個子帶 的多天線處理權(quán)值矩陣，η為正整數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的反饋方法，其特征在于所述UE處理得到和反饋的多天線處理權(quán)值矩陣還包括一個或多個干擾最大的多天線 處理權(quán)值矩陣。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的反饋方法，其特征在于所述UE對多天線處理權(quán)值進(jìn)行量化前，先對所述多天線處理權(quán)值進(jìn)行幅值壓縮處理。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的反饋方法，其特征在于所述UE按照設(shè)定的量化臺階將多天線處理權(quán)值的量化范圍劃分為多個量化區(qū)間，每 個量化區(qū)間對應(yīng)于一個幅值反饋比特，量化時，對每個多天線處理權(quán)值，根據(jù)該多天線處理 權(quán)值的幅值所處的量化區(qū)間確定該多天線處理權(quán)值對應(yīng)的幅值反饋比特，并在幅值反饋比 特前或后增加一個表示該多天線處理權(quán)值正負(fù)的正負(fù)反饋比特后，作為該多天線處理權(quán)值 要反饋到基站的反饋比特。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的反饋方法，其特征在于，所述UE對每一個多天線處理 權(quán)值，用2-5比特進(jìn)行量化。
7.如權(quán)利要求1所述的反饋方法，其特征在于所述反饋方法應(yīng)用于高級長期演進(jìn)(LTE-A)系統(tǒng)，基站和用戶設(shè)備(UE)之間采用閉環(huán) 的傳輸模式。
8. 一種可進(jìn)行直接信道信息反饋的用戶設(shè)備，其特征在于，包括信道矩陣計(jì)算模塊，多 天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊和直接信道反饋模塊，其中所述信道矩陣計(jì)算模塊用于根據(jù)下行信道的估計(jì)結(jié)果計(jì)算出信道矩陣；所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊用于按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣處理， 得到要使用的多天線處理權(quán)值矩陣；所述直接信道反饋模塊用于對所述要使用的多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán) 值直接進(jìn)行反饋處理，所述反饋處理至少包括量化和反饋。
9.如權(quán)利要求8所述的用戶設(shè)備，其特征在于所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊計(jì)算得到的要使用的多天線處理權(quán)值矩陣為一個全帶 寬的多天線處理權(quán)值矩陣，和/或η個子帶的多天線處理權(quán)值矩陣，η為正整數(shù)。
10.如權(quán)利要求8所述的用戶設(shè)備，其特征在于所述多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊還計(jì)算得到一個或多個干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣；所述直接信道反饋模塊還對所述干擾最大的多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán) 值直接進(jìn)行反饋處理。
全文摘要
為一種直接信道信息的反饋方法，包括UE反饋直接信道信息時，按照設(shè)定的多天線權(quán)值處理方法對信道矩陣處理得到多天線處理權(quán)值矩陣，再對所述多天線處理權(quán)值矩陣中的多天線處理權(quán)值直接進(jìn)行反饋處理，所述反饋處理至少包括量化和反饋。相應(yīng)地的用戶設(shè)備包括信道矩陣計(jì)算模塊，多天線權(quán)值矩陣計(jì)算模塊和直接信道反饋模塊。本發(fā)明有利于減小反饋開銷，提高反饋的精度。
文檔編號H04L25/02GK101931511SQ20091014947
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者姜靜, 孫云鋒, 張峻峰 申請人:中興通訊股份有限公司