波束质量信息反馈方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种波束质量信息反馈方法和系统。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统中，发送端和接收端采取空间复用的方式使用多根天线来获取更高 的速率。相对于一般的空间复用方法，一种被广泛应用的技术是接收端反馈信道信息给发 送端，发送端根据获得的信道信息使用一些发射预编码技术，极大的提高传输性能。对于单 用户多输入多输出（Multi-input Multi-output，MM0)中，直接使用信道特征矢量信息进 行预编码；对于多用户MIM0中，需要比较准确的信道信息。
[0003] 在4G的一些技术如LTE，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MIM0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。这里将基于码本的信道信息量化反馈的基本原理简要阐述如下：
[0004] 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。信道矩 阵的特征矢量空间经过量化构成码本空间巧…仏}发射端与接收端共同保存或 〇 实时产生此码本(收发端相同)。根据接收端获得的信道矩阵H，接收端根据一定准则从W中 选择一个与信道最匹配的码字F，并将码字序号i反馈回发射端。这里，码字序号称为PMI (Precoding Matrix Indicator,预编码矩阵指示符)。发射端根据此序号i找到相应的预 编码码字F，从而获得/[目道 /[目息，声表不了/[目道的特征矢量/[目息。
[0005] 随着无线通信技术的高速发展，用户无线应用越来越丰富，带动了无线数据业务 迅速增长，据预测，未来10年间，数据业务以每年1. 6-2倍速率增长.这给无线接入网 络带来了巨大的挑战.多天线技术是应对无线数据业务爆发式增长挑战的关键技术，目前 4G中支持的多天线技术仅仅支持最大8端口的水平维度波束赋形技术，还有较大的潜力进 一步的大幅提升系统容量.
[0006] Massive MIM0技术是下一代通信技术中的一个关键的增强技术，Massive MIM0系 统主要特征为：基站侧配置有大规模天线阵列，比如100个天线，甚至更多，在数据传输的 时候，利用MU-MM0技术，同时同频复用多个用户，一般来说，天线数目与复用用户数目比 例维持在5-10倍左右。可以证明，无论是在视距环境的强相关信道，还是富散射下的非相 关信道，任意两个用户的信道之间的相关系数随着天线数目的增加成指数形式衰减，比如 当基站侧配置有100根天线时，任意两个用户的信道之间相关系数趋近于〇,也即是说多用 户对应信道之间接近正交。另一方面，大阵列可以带来非常可观的阵列增益和分集增益。
[0007] 对于Massive MM0来说，由于大量天线的引入，传统的方法：每根天线发送信道 测量导频CSI-RS，终端检测CSI-RS并通过信道估计获得每个传输资源对应的信道矩阵，根 据信道矩阵获得最佳的基带上每个频域子带预编码矢量和宽带的最佳传输层数信息，然后 基于前面介绍的码本反馈技术进行反馈，这种方式在massive MIM0中应用时存在比较大的 问题。主要体现在，导频开销会随Nt增多而增加，天线数多时导频开销非常巨大，除此之 外，由于反馈时使用的码本中需要包含非常多的码字，码字的选择十分困难，造成终端大量 的复杂度增加，几乎无法实现，或者需要付出巨大的成本代价。码本反馈的开销也很大，使 得上行链路开销巨大。因此一般来说，对于massive MMO,更好的方式是采用波束赋形权值 训练方法，可以有效地减小导频和反馈开销并使系统获得较好的预编码性能。
[0008] 波束训练技术的基本原理如图1所示，定义由基站向终端发送训练导频，终端将 收到的数据经过处理后发送给基站的过程称为一次迭代过程。经过多次迭代后结束迭代称 为完成一次训练过程。迭代示意图如图1所示。
[0009] 波束训练原理介绍：
[0010] 步骤1:基站向终端发送训练导频；
[0011] 步骤2 :终端接收训练导频并进行接收处理；
[0012] 步骤3 :终端向基站发送处理后的训练导频；
[0013] 步骤4 :基站接收终端发送的训练导频并进行处理；
[0014] 重复步骤1_4直到训练完成。
[0015] 下面的公式表示了这种波束训练可以带来的有益效果：
[0016]
【主权项】
1. 一种波束质量信息反馈方法，其特征在于，包括： 终端选择接收基站发送的训练导频信号，并对所述训练导频信号进行接收处理；所述终端根据所述训练导频信号生成判断结果指示信息,并将该判断结果指示信息发 送给所述基站，指示所述基站是否继续进行迭代。
2. 根据权利要求1所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述终端根据所述训 练导频信号生成判断结果指示信息包括： 所述终端根据所述训练导频信号判断是否继续进行迭代及此次训练是否成功； 所述终端生成包含是否继续进行迭代及此次训练是否成功相关信息的所述判断结果 指示信息。
3. 根据权利要求2所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述判断结果指示信 息包括是否继续迭代和训练是否成功标志位，所述是否继续迭代和训练是否成功标志位至 少包含三种状态位，所述三种状态位中的第一状态位指示此次迭代后继续进行迭代，所述 三种状态位中的第二状态位指示此次迭代后结束迭代并且训练失败，所述三种状态位中的 第三状态位指示此次迭代后结束迭代并且训练成功。
4. 根据权利要求1所述的波束质量反馈方法，其特征在于，所述终端根据所述训练导 频信号生成判断结果指示信息包括： 所述终端根据所述训练导频信号判断是否继续进行迭代，生成包含该判断结果的判断 结果指示信息。
5. 根据权利要求4所述的波束质量反馈方法，其特征在于，所述判断结果指示信息通 过是否结束迭代标志位携带判断结果； 所述是否结束迭代标志位包含以下两种状态位： 第一状态位表示此次迭代后迭代结束， 第二状态位表示此次迭代后继续迭代。
6. 根据权利要求1所述的波束质量反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述终端根据所述训练导频信号判断此次训练是否成功，并将判断此次训练是否成功 的结果发送给所述基站。
7. 根据权利要求6所述的波束质量反馈方法，其特征在于，所述终端通过发送此次训 练是否成功标志位向所述基站发送判断此次训练是否成功的结果； 所述此次训练是否成功标志位包含以下两种状态位： 第一状态位表示此次训练成功， 第二状态位表示此次训练失败。
8. 根据权利要求3所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 当所述是否继续迭代和训练是否成功标志位指示此次迭代后迭代结束并且训练成功 时，终端上报CQI信息。
9. 根据权利要求8所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，终端上报CQI信息具体 为： 所述终端在发送所述判断结果指示信息的同时联合上报CQI信息。
10. 根据权利要求8或9所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述CQI信息为 差分CQI信息。
11. 根据权利要求10所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述差分CQI信息为 具体的差分CQI值。
12. 根据权利要求10所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述差分CQI信息为 差分CQI等级值。
13. 根据权利要求8所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述终端根据所述基站发送的配置信息，向所述基站上报差分CQI信息。
14. 根据权利要求13所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，所述配置信息为具 体差分CQI值或差分CQI等级信息。
15. 根据权利要求8所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述终端接收所述基站发送的分级信息，在所述分级信息中包含有对CQI信息不同等 级的划分； 所述终端配置所述分级信息配置自己的CQI等级信息。
16. 根据权利要求8所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述终端将CQI信息划分成为不同的等级，并将相关的分级信息反馈给所述基站。
17. -种波束质量信息反馈方法，其特征在于，包括： 基站向终端发送训练导频信号； 所述基站接收所述终端根据所述训练导频信号返回的判断结果指示信息，在所述判断 结果批示信息中指示所述基站是否继续进行迭代； 所述基站根据所述判断结果指示信息判断是否继续进行迭代。
18. 根据权利要求17所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述基站对差分CQI方式进行配置并生成配置信息，将所述配置信息发送给所述终 端。
19. 根据权利要求17所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 基站对终端上报差分CQI的门限进行配置，并将配置信息发送给终端。
20. 根据权利要求17所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 所述基站将CQI信息划分为不同的等级，并将包含划分的不同等级相关信息的分级信 息通知给所述终端。
21. 根据权利要求17所述的波束质量信息反馈方法，其特征在于，该方法还包括： 基站接收终端返回的分级信息，所述分级信息中携带有终端将CQI信息划分成为不同 的等级的相关信息。
22. -种波束质量信息反馈系统，其特征在于，包括基站和终端： 所述基站，用于向所述终端发送训练导频信号，接收所述终端根据所述训练导频信号 返回的判断结果指示信息，在所述判断结果批示信息中指示所述基站是否继续进行迭代， 根据所述判断结果指示信息判断是否继续进行迭代； 所述终端，用于选择接收基站发送的训练导频信号，并对所述训练导频信号进行接收 处理，根据所述训练导频信号生成判断结果指示信息，并将该判断结果指示信息发送给所 述基站，指示所述基站是否继续进行迭代。
【专利摘要】本发明提供了一种波束质量信息反馈方法和系统。涉及通信领域；解决了在波束训练中缺少信令上报机制的问题。该方法包括：终端选择接收基站发送的训练导频信号，并对所述训练导频信号进行接收处理；所述终端根据所述训练导频信号生成判断结果指示信息，并将该判断结果指示信息发送给所述基站，指示所述基站是否继续进行迭代。本发明提供的技术方案适用于4G网络，实现了终端对波束训练过程的控制。
【IPC分类】H04L1-16, H04L1-00
【公开号】CN104734805
【申请号】CN201310718971
【发明人】赵晶, 陈艺戬, 鲁照华, 郁光辉, 肖华华, 王瑜新
【申请人】中兴通讯股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月20日
【公告号】WO2015090021A1