一種信道信息反饋方法、系統(tǒng)及基站和終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大規(guī)模無線通信技術(shù)，尤指一種信道信息反饋方法、系統(tǒng)及基站和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)中，通常，發(fā)送端和接收端之間通過采取空間復(fù)用的方式、使用多 根天線來獲取更高的傳輸速率。相對于一般的空間復(fù)用方法，一種增強的技術(shù)是：由接收端 反饋信道信息給發(fā)送端，而發(fā)送端根據(jù)獲得的信道信息使用一些發(fā)射預(yù)編碼技術(shù)，W此來 大幅提高傳輸性能。對于單用戶多輸入多輸出（MIM0，Multi-i噸utMulti-ou化ut)，直接使 用信道特征矢量信息進行預(yù)編碼；而對于多用戶MIM0 (MU-MIM0)，需要更加準確的信道信 肩、。
[000引在4G的一些技術(shù)如長期演進（LTE)，802. 16m標準規(guī)范中，信道信息的反饋主要是 利用較簡單的單一碼本的反饋方法，而MIM0的發(fā)射預(yù)編碼技術(shù)的性能更依賴于其中碼本 反饋的準確度。該里，將基于碼本的信道信息量化反饋的基本原理簡要介紹如下：
[0004] 假設(shè)有限反饋信道容量為化ps/Hz，那么，可用的碼字的個數(shù)為N2B個。假設(shè)信道 矩陣H的特征矢量空間經(jīng)過量化構(gòu)成碼本空間，發(fā)射端與接收端共同保存或?qū)崟r產(chǎn)生此碼 本(接收端/發(fā)射端相同）。接收端根據(jù)獲得的信道矩陣H，并按照一定準則從碼本空間中 選擇一個與信道最匹配的碼字護，并將該碼字F的碼字序號i反饋回發(fā)射端，該里，碼字序 號也稱為預(yù)編碼矩陣指示符（PMI，PrecodingMatrixIndicator);發(fā)射端根據(jù)反饋回的碼 字序號i找到相應(yīng)的預(yù)編碼的碼字F，從而獲得信道信息，其中，F(xiàn)表示信道的特征矢量信 息。
[0005] 隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，用戶無線應(yīng)用越來越豐富，也帶動了無線數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)的迅速增長。據(jù)預(yù)測，未來10年間，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將W每年1.6-2倍的速率增長。該給無線 接入網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而多天線技術(shù)是應(yīng)對無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆發(fā)式增長挑戰(zhàn)的關(guān)鍵技 術(shù)。目前，4G中支持的多天線技術(shù)僅僅支持最大8端口的水平維度波束賦形技術(shù)，還有較大 的潛力進一步的大幅提升系統(tǒng)容量。
[0006]多天線技術(shù)的演進主要圍繞著更大的波束賦形/預(yù)編碼增益，更多的空間復(fù)用層 數(shù)（MU/SU)及更小的層間干擾，更全面的覆蓋，更小的站點間干擾等目標進行。大規(guī)模MIM0 (MassiveMIM0)和H維MIM0 (3DMIM0)是下一代無線通信中MIM0演進的最主要的兩種技 術(shù)。
[0007] 基于MassiveMIM0技術(shù)的系統(tǒng)中，基站側(cè)配置有大規(guī)模天線陣列，比如100個天 線，甚至更多。該樣，在數(shù)據(jù)傳輸時，利用MU-MIM0技術(shù)，同時同頻復(fù)用多個用戶，一般來說， 天線數(shù)目與復(fù)用用戶數(shù)目比例維持在5-10倍左右。一方面，無論是在視距環(huán)境的強相關(guān)信 道，還是富散射下的非相關(guān)信道，任意兩個用戶的信道之間的相關(guān)系數(shù)隨著天線數(shù)目的增 加成指數(shù)形式衰減，比如，當基站側(cè)配置有100根天線時，任意兩個用戶的信道之間相關(guān)系 數(shù)趨近于0,也即是說多用戶對應(yīng)信道之間接近正交。另一方面，大陣列可W帶來非常可觀 的陣列增益和分集增益。對于3DMIMO,在垂直維度和水平維度，均具備很好的波束賦形的 能力。該需要天線的排布是2D的形式而不是僅僅在單一的維度上擺放。由于天線尺寸的限 巧1|，不太可能在一個維度擺放上百根的天線。因此，在大多數(shù)的應(yīng)用場景中，當應(yīng)用massive MIMO技術(shù)時，3DMIMO-般也會結(jié)合使用。另外，為了節(jié)約天線尺寸并且提供更好的分集性 能或復(fù)用能力，雙極化天線也被廣泛的應(yīng)用于massiveMIMO。使用雙極化天線可W使得天 線的尺寸縮小到原來的一半。
[0008] 對于MassiveMIMO來說，由于大量天線的引入，現(xiàn)有信道信息反饋方法，即由每根 天線發(fā)送信道狀態(tài)信息測量導頻（CSI-RS)，終端檢測CSI-RS并通過信道估計獲得每個傳 輸資源對應(yīng)的信道矩陣，根據(jù)信道矩陣獲得最佳的基帶上每個頻域子帶預(yù)編碼矢量和寬帶 的最佳傳輸層數(shù)信息；然后，基于前面介紹的碼本反饋技術(shù)進行信道信息反饋。該種信道 信息反饋方式在massiveMIMO中應(yīng)用時存在較大問題，一方面，導頻開銷會隨基站天線數(shù) 化增多而增加，天線數(shù)多時導頻開銷非常巨大。另一方面，由于反饋時使用的碼本中需要 包含非常多的碼字，碼字的選擇十分困難，給終端的實現(xiàn)造成了極高的復(fù)雜度，幾乎無法實 現(xiàn)，或者需要付出巨大的成本代價。之外，碼本反饋的開銷很大，使得上行鏈路開銷巨大。也 就是說，采用現(xiàn)有的碼本反饋技術(shù)是很難在大規(guī)模天線系統(tǒng)中獲得比較好的性能的，也不 能獲得期望的多天線增益。
[0009] 特別地，對于雙極化信道來說，由于極化間的非相關(guān)性，一般信道的秩都是大于1 的，該樣也意味著需要反饋更多的信息量。面臨比單極化信道更嚴峻的反饋性能和開銷問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種信道信息反饋方法、系統(tǒng)及基站和終端， 能夠適用于基于MassiveMIMO技術(shù)的系統(tǒng)。
[0011] 為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種信道信息反饋方法，包括：
[0012] 終端進行信道測量，按照預(yù)先設(shè)置的函數(shù)構(gòu)造用于表征信道信息的信息矩陣，確 定最佳的信道參數(shù)并反饋給基站；
[0013] 基站根據(jù)接收到的信道參數(shù)及信道矩陣，構(gòu)造出信道矩陣的特征矢量的量化信 息。
[0014] 所述表針信道的信息包括第一信道信息和第二信道信息；其中，
[001引第一信道信息至少包括指示N個矢量Ui，U2,……％的信息，N為大于1自然數(shù)；
[0016] 第二信道信息包括相位值信息巧，A，'''焊；或者，包括相位信息巧，鴉，…昨和相位 值信息0。02,…％;其中，N〉=2，P小于等于N，Q小于等于N。
[0017] 所述第一信道信息中的矢量都為相同模型的矢量。
[001引所述模型的矢量為Vi或f(Vi，vp;其中，
[0019]
【主權(quán)項】
1. 一種信道信息反饋方法，其特征在于，包括： 終端進行信道測量，按照預(yù)先設(shè)置的函數(shù)構(gòu)造用于表征信道信息的信息矩陣，確定最 佳的信道參數(shù)并反饋給基站； 基站根據(jù)接收到的信道參數(shù)及信道矩陣，構(gòu)造出信道矩陣的特征矢量的量化信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述表針信道的信息包括 第一信道信息和第二信道信息；其中， 第一信道信息至少包括指示N個矢量U1, U2, ......Un的信息，N為大于1自然數(shù)； 第二信道信息包括相位值信息札妁，…外；或者，包括相位信息禮灼，…外和相位值信 息Θ i，Θ 2，…Θ Q ;其中，N>=2, P小于等于N，Q小于等于N。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述第一信道信息中的矢 量都為相同模型的矢量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信道信息反饋方法，其特征在于，所述模型的矢量為Vi或 f (Vi, Vj);其中，<