信道狀態(tài)信息的反饋方法和裝置、及信息傳輸方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信工程領域，并且特別地，涉及一種信道狀態(tài)信息的反饋方法 和裝置、及信息傳輸方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 長期演進（Long Term Evolution,簡稱為LTE)Rel_8系統(tǒng)引入了閉環(huán)預編碼技術 提高頻譜效率。閉環(huán)預編碼首先要求在基站和終端都保存同一個預編碼矩陣的集合，稱為 碼本。
[0003] 為了獲得信道信息，LTE Rel-8系統(tǒng)中終端接收小區(qū)公共導頻并進行信道估計。 LTE-A Rel-IO系統(tǒng)中終端接收CSI-RS并進行信道估計。估計出信道信息后，按一定準則從 碼本中選出一個預編碼矩陣。選取的準則可以是最大化互信息量、最大化輸出信干噪比等。 終端將選出的預編碼矩陣在碼本中的索引通過上行信道反饋到基站，該索引記為預編碼矩 陣索引（Precoding Matrix Indicator,簡稱為PMI)?；居墒盏降乃饕稻涂梢源_定對 該終端應使用的預編碼矩陣。終端上報的預編碼矩陣可以看作是信道狀態(tài)信息的量化值。
[0004] 除了 PMI之外終端還會上報秩指示信息（Rank Indication，簡稱為RI)和信道質(zhì) 量信息（Channel Quality Indication,簡稱為CQI，）。其中RI對應于空間復用傳輸?shù)莫毩?數(shù)據(jù)流數(shù)目，即從基站到終端的空間信道最多可以支持的空間數(shù)據(jù)流數(shù)目由RI指示。CQI 用于衡量從基站到終端的信道質(zhì)量，作為調(diào)制方式和編碼速率選擇的依據(jù)。LTE以及LTE-A 標準中基站向終端傳輸?shù)囊粋€數(shù)據(jù)塊稱為一個碼字，在空間復用的情況下，基站最多可以 同時向終端傳輸兩個碼字，也可以只傳輸一個碼字。一個碼字的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則映射 到一個或者多個空間數(shù)據(jù)流上。如果是兩個碼字的傳輸，則兩個碼字映射的總數(shù)據(jù)流數(shù)目 不應超過基站到終端的空間信道所最多能支持的數(shù)據(jù)流數(shù)目，該數(shù)目即通過終端上報的RI 獲得。如果空間信道可以支持多個數(shù)據(jù)流的傳輸，即RI>1，則意味著基站到終端的傳輸為兩 個碼字的傳輸，終端將會分別計算這兩個碼字的CQI，并反饋給基站。
[0005] LTE以及LTE-A針對不同的數(shù)據(jù)流數(shù)目的傳輸設計了不同的碼本，基站需要根據(jù) 終端反饋的RI確定數(shù)據(jù)流數(shù)目進而確定預編碼矩陣應該從哪個碼本中選擇，PMI則用于指 示終端推薦的預編碼矩陣在對應的碼本中的索引。因此，終端向基站推薦的預編碼矩陣由 終端反饋的RI和PMI聯(lián)合確定。而CQI則對應于基站使用終端推薦的預編碼矩陣的條件 下的信道質(zhì)量信息。
[0006] 在現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)中，基站天線陣列一般呈水平排列，如圖1和圖2所示?；景l(fā)射 端波束僅能在水平方向進行調(diào)整，而垂直方向是固定的下傾角，因此各種波束賦形/預編 碼技術等均是基于水平方向信道信息進行的。事實上，由于無線信號在空間中是三維傳播 的，固定下傾角的方法不能使系統(tǒng)的性能達到最優(yōu)。垂直方向的波束調(diào)整對于降低小區(qū)間 干擾，提高系統(tǒng)性能有著很重要的意義。隨著天線技術的發(fā)展，業(yè)界已出現(xiàn)能夠?qū)γ總€陣子 獨立控制的有源天線，如圖3和圖4所示。采用這種包括垂直維和水平維兩維分布的天線 陣列，使得波束在垂直方向動態(tài)調(diào)整的3D-MM0成為可能。
[0007] FDD系統(tǒng)中要實現(xiàn)三維的波束賦形/預編碼需要依靠終端上報的信道狀態(tài)信息， 可以沿用LTE Rel-IO系統(tǒng)以來一直采用的基于CSI-RS測量基于碼本反饋的方式。假設水 平維共包含Nh根天線，垂直維包含N v根天線，水平維相鄰天線的間距為dH，垂直維相鄰天線 的間距為dv，則二維天線陣列共包含N v · Nh根發(fā)送天線。假設接收端有Nk根接收天線。
[0008] 然而，實際的兩維天線陣列的Nv · Nh值很大，比如Nh為4, Nv為10, Nv · Nh為40,采 用以上方式必然帶來巨大的CSI-RS開銷和巨大的CQI/PMI/RI選擇的復雜度。
[0009] 為了節(jié)約CSI-RS開銷和CQI/PMI/RI計算復雜度，只測量水平維的一行天線和垂 直維一列天線的信道，分別記做N kXNh維信道矩陣Hh，NkXNv維信道矩陣H v，設計兩組分別 包含NHXrH維和NvXr v維碼本，其中rH表示水平維Rank數(shù)，也即水平維預編碼矩陣的列數(shù)， rH彡RH，RH=min (NK, Nh),其中rv表示垂直維Rank數(shù)，也即垂直維于編碼矩陣的列數(shù)，rv彡R v, Rv=min (NK，Nv)。分別計算垂直維和水平維采用碼本中各預編碼矩陣后的吞吐量，對應于最 大吞吐量的預編碼矩陣所對應的r值確定為RI值(水平RI為r H，垂直RI為rv)，對應于最大 吞吐量的預編碼矩陣所對應的碼本索引為PMI值(水平信道狀態(tài)信息的預編碼矩陣(水平 預編碼矩陣）為W h，水平預編碼矩陣在碼本中的索引記為PMIh，Wh和PMIh -一對應，垂直維 信道狀態(tài)信息的預編碼矩陣為WV，垂直維預編碼矩陣在碼本中的索引記為PMIV，W v和PMIv 一一對應)，相應的CQI值(水平信道狀態(tài)信息的CQI (水平CQI)記為CQIh，垂直信道狀態(tài)信 息的 CQi (垂直 CqdescqivX
[0010] 考慮到實際傳輸中將同時使用水平維和垂直維天線，垂直維RI或水平維RI并不 對應于實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流數(shù)，而是終端假設發(fā)送端僅采用垂直維或水平維天線傳輸時所推 薦使用的數(shù)據(jù)流數(shù)，其值對應于垂直維或水平維預編碼矩陣的列數(shù)。在實際傳輸中，同時使 用水平維和垂直維天線時所使用的數(shù)據(jù)流數(shù)才是傳統(tǒng)意義的RI值，這里將其稱為整體RI 值。
[0011] 類似地，垂直維或水平維預編碼也是終端假設發(fā)送端僅采用垂直維或水平維天線 傳輸時所推薦使用的預編碼矩陣。在實際傳輸中，同時使用水平維和垂直維天線時所使用 的預編碼矩陣應為N h · NvXr11維的，此預編碼矩陣可以根據(jù)垂直維預編碼矩陣和水平維預 編碼矩陣處理得到，這里將其稱為整體預編碼矩陣。
[0012] 類似地，垂直CQI或水平CQI也并不對應實際傳輸中的信道質(zhì)量指示，而是終端假 設發(fā)送端僅采用垂直維或水平維天線傳輸且使用所推薦的垂直維預編碼矩陣或水平維預 編碼矩陣時的信道質(zhì)量。在實際傳輸中，同時使用水平維和垂直維天線時使用整體預編碼 矩陣的信道質(zhì)量信息稱為整體CQI。
[0013] 現(xiàn)有技術中確定整體RI的算法是令rT=rvXr H，其中rv是垂直信道狀態(tài)信息中的 RI，rH是水平信道狀態(tài)信息中的RI?；窘邮盏浇K端所反饋的水平和垂直維RI后確定整 體RI，并根據(jù)垂直和水平維的CQI確定整體CQI。
[0014] 該方法的問題在于，計算出的整體RI可能會大于空間信道實際能傳輸?shù)莫毩?shù) 據(jù)流數(shù)目，導致傳輸效率低下，而通過垂直維和水平維的CQI也很難準確確定整體CQI。
[0015] 針對相關技術中計算出的整體RI不夠準確，導致傳輸效率受到不良影響的問題， 目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 針對相關技術中計算出的整體RI不夠準確，導致傳輸效率受到不良影響的問題， 本發(fā)明提出一種信道狀態(tài)信息的反饋方法和裝置、及信息傳輸方法和裝置，能夠避免直接 將垂直信道狀態(tài)信息中的RI與水平信道狀態(tài)信息中的RI之積直接確定為整體RI，而是 通過多次導頻測算得到適當?shù)男诺罓顟B(tài)信息并上報，有助于提高后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎唾|(zhì) 量。
[0017] 本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種信道狀態(tài)信息的反饋方法。
[0019] 該方法包括：接收第一導頻信號并進行信道估計，得到第一信道估計值，接收第二 導頻信號并進行信道估計，得到第二信道估計值；確定第一信道狀