信道状态信息获取方法及装置的制作方法

专利名称：信道状态信息获取方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术领域，特别是涉及一种信道状态信息获取方法及装置。
背景技术：
多用户多入多出(Multiple-User Multiple-Input Multiple-Output,简称 MU-MIM0)技术将拥有多天线功能的接入点(Access Point，简称AP)在相同的时频资源 上为多个用户设备(User Equipment，简称UE)服务，同时UE也具有多天线功能。对于 MU-MIMO系统，准确的下行信道状态信息的反馈变得更加重要，为了提供准确的信道状态信 息往往需要更高的反馈开销。在传统的单点接入传输系统中，AP向UE发射下行参考信号，UE接收该参考信号 后，通过计算得到该UE与AP(单点)之间的信道状态信息，将计算到的信道状态信息反馈 给AP，完成下行信道的测量过程。在多点传输系统中，多个AP向UE发射下行参考信号，UE 接收多个AP的参考信号后，通过计算得到该UE与多个AP之间的信道状态信息，将计算得 到的多个信道状态信息分别反馈给多个AP，完成下行信道的测量过程。与单点接入传输系 统相比，多点通信系统中的UE的反馈量从该UE与一个AP之间的信道状态信息扩展到了与 多个AP之间的信道状态信息。假设AP为基站(eNodeB)，该基站发送的天线个数为NT，UE接收的天线个数为Νκ， 其中，NK<NT。现有的反馈信道状态信息有以下几种方式(1)若以下行信道矩阵Hi,k表示 待反馈的信道状态信息，则下行信道矩阵Hi, k为Nk行Nt列的复数矩阵，下行信道矩阵Hi, k 中的每个矩阵元素包含实部和虚部两个实数，则UE共需要向基站反馈2NKNT个实数；(2)若 以下行信道矩阵Hiik的特征元素表示待反馈的信道状态信息，则下行信道矩阵Hi, k有Nk个 特征向量，每个特征向量包含Nt个复数，即2NT个实数；下行信道矩阵Hi, k有Nk个特征值， 每个特征值为一个实数，则UE共需要向基站反馈2NKNT+NTf实数；(3)若以Hiik的协方差矩 阵I = //^尽，4表示待反馈的信道状态信息，则协方差矩阵Ri,k为Nt行Nt列的复数矩阵，并 且协方差矩阵Ru是一个共轭对称矩阵，由于该共轭对称矩阵中的Nt个对角线的矩阵元素 为实数，非对角线上的矩阵元素满足共轭对称特性，因此UE只需要向基站反馈对角线上的 Nt个实数和非对角线上的(NtNt-Nt)/2个复数，共NtNt个实数；(4)若以协方差矩阵Riik的 特征元素表示待反馈的信道状态信息，由于协方差矩阵Ri,k的特征元素和下行信道矩阵Hi, k的特征元素的个数相同，因此反馈量也相同，为2NKNT+NK个实数。发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下缺陷由于UE向AP直 接反馈下行信道矩阵、或下行信道矩阵的特征元素、或下行信道矩阵的协方差矩阵、或协方 差矩阵的特征元素，导致待反馈的下行信道状态信息的反馈开销非常大。

发明内容
本发明实施例提供一种信道状态信息获取方法及装置，在保证信道状态信息的反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开销。本发明实施例还提出了一种信道状态信息获取方法，包括获取时频点上的第一信道矩阵；根据所述第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；根据所述第一信道矩阵和第二信道矩阵获取第一信道状态矩阵。本发明实施例还提供了一种信道状态信息获取方法，包括获取基础码本；将组成所述基础码本的向量进行归一化处理；将所述归一化后的向量重新组合形成新向量，所述新向量组合形成多天线码本；获取所述多天线码本的预编码矩阵指示符，将所述预编码矩阵指示符作为待反馈 的信道状态信息。本发明实施例还提出了一种信道状态信息获取装置，包括第一获取模块，用于获取时频点上的第一信道矩阵；计算模块，用于根据所述第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信 道矩阵；第二获取模块，用于根据所述第一信道矩阵和第二信道矩阵获取第一信道状态矩 阵。本发明实施例还提供了 一种信道状态信息获取装置，包括第一获取模块，用于获取基础码本；归一化处理模块，用于将组成所述基础码本的向量进行归一化处理；组合模块，用于将所述归一化后的向量重新组合形成新向量，所述新向量组合形 成多天线码本；第二获取模块，用于获取所述多天线码本的预编码矩阵指示符，将所述预编码矩 阵指示符作为待反馈的信道状态信息。上述信道状态信息获取方法及装置，根据信道特性可以设置较大的反馈粒度以减 小信道状态信息的反馈量或者根据实际情况需要通过基础码本生成与基础码本的维数不 相同的多天线码本，将多天线码本的预编码矩阵指示符作为下行联合信道的预编码矩阵的 反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息反馈开销。


为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的 附图。图1为本发明实施例所适用的协同多点收发系统的结构示意图；图2为本发明信道状态信息获取方法一个实施例的流程示意图；图3为本发明信道状态信息获取方法另一个实施例的流程示意图；图4为图3所示实施例第一信道状态矩阵的矩阵元素频域变化的示意图；图5为本发明信道状态信息获取方法又一个实施例的流程示意图6为本发明信道状态信息获取方法再一个实施例的流程示意图；图7为本发明信道状态信息获取方法还一个实施例的流程示意图；图8为本发明信道状态信息获取装置一个实施例的结构示意图；图9为本发明信道状态信息获取装置另一个实施例的结构示意图；图10为本发明信道状态信息获取装置又一个实施例的结构示意图；图11为本发明信道状态信息获取装置再一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。在协同多点收发(Coordinated Multiple Point transmission and reception， 简称CoMP)系统中，地理位置上互相分离的多个AP同时为一个或多个UE提供数据传输服 务。在进行协同多点发射信号或者接收信号之前，首先需要对UE的AP、集(set)的选择和传 输使用的时频资源进行调度，具体地，AP将UE和候选AP、集之间的信道状态信息作为输入 量、或者参考量，完成AP、集的选择和传输使用的时频资源的调度。图1为本发明实施例所 适用的协同多点收发系统的结构示意图，如图1所示，在该CoMP系统中，包括小区(cell)l、 小区2、小区3、小区4、小区5，以及UE。其中，小区1，小区2和小区3是UE的报告小区集 合(reporting set)，小区4和小区5为该UE的干扰小区，小区1与UE之间的信道矩阵H” 小区2与UE之间的信道矩阵H2、小区3与UE之间的信道矩阵H3形成多小区的联合信道状 态信息H。。mp= [H1 H2 H3]。UE需要反馈报告小区集合中的小区和UE之间的下行信道状态 信息，该信道状态信息用下行信道矩阵Hiik表示，其中，i表示小区编号，k表示频域标识或 者时域标识，具体可以为时域中的帧序号或者频域中的载波序号。图2为本发明信道状态信息获取方法一个实施例的流程示意图，如图2所示，本实 施例包括以下步骤步骤201、获取时频点上的第一信道矩阵；步骤202、根据第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；步骤203、根据第一信道矩阵和第二信道矩阵获取待反馈的第一信道状态矩阵。本发明实施例提供的信道状态信息获取方法，根据信道特性可以通过设置较大的 反馈粒度以减小信道状态信息的反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降 低信道状态信息反馈开销。图3为本发明信道状态信息获取方法另一个实施例的流程示意图，如图3所示，本 实施例包括以下步骤步骤301、获取时频点上的第一信道矩阵；步骤302、获取第一信道矩阵的第一共轭转置矩阵；步骤303、根据第一信道矩阵和第一共轭转置矩阵获取设定反馈粒度下的第二信 道矩阵。步骤304、根据第一信道矩阵和第二信道矩阵获取的第一信道状态矩阵。
上述步骤301中，设UE获取待反馈的时频点上的信道矩阵为第一信道矩阵Hik，其 中i为小区标识，k为频域标识或时域标识，具体可以为时域中的帧序号或者频域中的载波序号。上述步骤302中，根据第一信道矩阵Hiik获取第一信道矩阵Hiik的共轭转置矩阵， 本实施例为了方便称为第一共轭转置矩阵丑；；。上述步骤303中，根据第一信道矩阵Hi, k计算待反馈的时频域上的第二信道矩阵氏。具体地，第二信道矩阵代，其中，M
为频域和时域的反馈粒度，可根据信道特性设置较大的反馈粒度M以减小反馈开销。也可 以将如下矩阵作为第二信道矩阵Ri 间隔为反馈粒度M的时频点上的信道协方差矩阵、或 者间隔为反馈粒度M的时频点上的第一信道矩阵Hi, k和第一共轭转置矩阵/Zfi的加权平均 值所形成的矩阵。UE每隔反馈粒度M个时频点获取一次第二信道矩阵Ri或第二信道矩阵Ri的特征 元素和特征元素VKi，特征元素Σ^和特征元素VKi满足尺=Vm .ΣΚ，其中，特征元素Σ^ 为第二信道矩阵Ri的特征值，是一 Nt行Nt列的对角矩阵，特征元素Σ^对角线上的矩阵元素 按照模的大小满足一定顺序的排列，具体地，特征元素对角线上的矩阵元素可以按照从 大到小的顺序排列；特征元素VKi为一 Nt行Nt列的酉矩阵，特征元素VKi的第ρ列为特征元 素的对角线上的第ρ个元素对应的特征向量。上述步骤304中，UE根据第二信道矩阵Ri的前Ni, L个特征值和Ni, L个特征值相 应的特征向量，以及反馈时频点上的第一信道矩阵Hi, k计算待反馈的第一信道状态矩阵 具体地，第一信道状态矩阵
νΛι,1 ... VRi,Nu
t7Ri,I
，其中，
'α ^^— .
vEi, L表示特征元素VKi的第L列向量，表示特征元素对角线上的第L个矩阵元素，第 一信道状态矩阵。,4为Nk行Ν“列的复数矩阵。则UE向AP反馈第一信道状态矩阵巧彳需要 反馈2XNKXNu个实数，若UE向AP反馈的第一信道状态矩阵^^的频域粒度或时域粒度可 以为N，满足1彡N彡M。在本实施例中，Nu可根据以下准则之一进行限定(1) σ2^ +1 < f , σ2Κ Να > ε ；(2) ^m,Nl,L+l ΙσΙ,ΝΙΛ
(3)σΙΑ +ι <sa2m，且>ea2m\
(4)g(战,A,厂1(巧妒尺))<ε’其中，广^Gf 表示用第二信道矩阵氏和第一信
道状态矩阵 恢复的信道矩阵，t，/H，代))表示矩阵Hi, k和广1^^)之间的差 别。 上述四个准则中，ε为设定阈值，σ〗“为特征元素对角线上的第L个矩阵元素
7
本实施例中，由于第二信道矩阵Ri随着UE所在的小区标识i而变化，若小区标识i 发生变化(即UE所在的小区发生变化)，则第二信道矩阵Ri随着UE所在的小区发生变化，
那么矩阵元素随着第 素σ〗α选取的Nu也随着第:
道矩阵Ri的变化而变化，致使由上述四个准组根据矩阵元 道矩阵Ri的变化而变化，从而使UE向AP反馈的第一信道 状态矩阵也随着Ni,L的变化而自适应变化，实现了 UE可以自适应的降低向AP的反馈开 销。 图4为图3所示实施例第一信道状态矩阵的矩阵元素频域变化的示意图，如图 4所示，发送天线个数为4个，发送天线间距为0. 5倍载波波长；接收天线个数为2个，接收 天线间距为0. 5倍载波波长，每条曲线分别表示每一接收天线的第一信道状态矩阵的每 个矩阵元素的实部和虚部在不同的频域块(chunk)上的幅度值，每个chunk为6个子载波 (subcarrier)；当第二信道矩阵Ri的频域反馈粒度M = IOOchunk时，UE的第一信道状态 矩阵Gj (k = 1 100)的矩阵元素的实部和虚部在频域内变化。由图4中可知8条曲线
变化均较为缓慢，并且动态范围较小，因此若采用量化的方式反馈第一信道状态矩阵， 可以降低量化开销并且提高量化精度。在本实施例中，当第二信道矩阵Ri的反馈粒度M远大于第一信道状态矩阵巧+的反 馈粒度N时，第二信道矩阵Ri的反馈量可以忽略，UE向AP反馈第一信道状态矩阵Ga时需 要反馈2ΝκΝα个实数，与现有技术中UE向AP直接反馈信道矩阵Hi需要2ΝΚΝΤ个实数相比， 反馈开销减少了(I-Ni, ^Nt)倍。在本实施例，若Hu = 2，Nt = 4，则UE向AP的反馈开销 可以减少50% ；并且本发明实施例可以根据信道特性选择较大的反馈粒度M和反馈粒度N 以减小反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开 销。在上述图3所示实施例中，当UE将第一信道状态矩阵^^ =/(//α，代)和第二 信道矩阵Ri反馈给AP后，AP根据接收到的第一信道状态矩阵Ca 二/(/^,代)和第 道矩阵Ri,以及步骤304的逆运算计算信道矩阵应α =广(~,代)。本实施例中，AP可以
‘、.-
根据及t =G
i,k
σΒσ1.
’Nt,L
VRi,I . ‘. vRitNl L
获取得到信道矩阵 其中，信道矩
^iJc ‘
阵应“为第i个AP获取的在时频标识k上的下行信道矩阵，[νΛα · · · Vr^l」的逆矩阵用 …、 代替。图5为本发明信道状态信息获取方法又一个实施例的流程示意图，如图5所示，本 实施例包括以下步骤步骤501、获取时频点上的第一信道矩阵。步骤502、获取第一信道矩阵的第一共轭转置矩阵。步骤503、根据第一信道矩阵和第一共轭转置矩阵获取设定反馈粒度下的第二信
8道矩阵。步骤504、根据第二信道矩阵的特征值、与特征值对应的特征向量、以及第一信道 矩阵获取第一信道状态矩阵。步骤505、根据第一信道状态矩阵获取第一待反馈矩阵。步骤506、根据第一信道状态矩阵获取第二待反馈矩阵。上述步骤501中，设UE获取待反馈的时频点上的信道矩阵为第一信道矩阵Hi, k， 其中i为小区标识，k为频域或时域标识，具体可以为时域中的帧序号或者频域中的载波序号。上述步骤502中，根据第一信道矩阵Hi, k获取第一信道矩阵Hi, k的第一共轭转置 矩阵。上述步骤503中，根据第一信道矩阵Hi, k计算待反馈的时频域上的第二信道矩阵
ι M
Ri0具体地，第二信道矩阵代，其中，M为频域和时域的反馈粒度，可根据信道
^ A=I
特性设置较大的反馈粒度M以减小反馈开销。也可以将如下矩阵作为第二信道矩阵Ri 间 隔为反馈粒度M的时频点上的信道协方差矩阵、或者间隔为反馈粒度M的时频点上的第一 信道矩阵Hiik和第一共轭转置矩阵//J的加权平均值所形成的矩阵。UE每隔反馈粒度M个时频点获取一次第二信道矩阵Ri或第二信道矩阵Ri的特征 元素和特征元素VKi，其中，特征元素和特征元素VKi满足代=Vm · ΣΙ · Gf，其中，特征元 素ΣΙ为Ri的特征值，是一 Nt行Nt列的对角矩阵，特征元素Σ^对角线上的矩阵元素按照模 的大小满足一定顺序的排列，具体地，特征元素对角线上的矩阵元素可以按照从大到小 的顺序排列；特征元素VKi为一个Nt行Nt列的酉矩阵，其第ρ列为特征元素对角线的第 P个元素对应的特征向量。上述步骤504中，第二信道矩阵Ri的特征值、与特征值对应的特征向量、以及第一 信道矩阵Hi, k获取第一信道状态矩阵口“。具体地，第一信道状态矩阵= /(//,.，t，i ,_)可以
根据^；尸仗
vA,1 ... VRi,Nu
aRilI
获取得到，其中，vKi』表示I的第L列向
aRi-Nix
量，O^i表示特征元素Σ2Λ对角线上的第L个元素，第一信道状态矩阵巧,4为Nk行Ni, L列的复 数矩阵。在本实施例中，Nu可根据以下准则之一进行限定(1) σ2_α+ι < ε，且> ε ；(2) oi’Nu+l / σΙ’Νι L <ε\(3) σΙ’Ν丨 L+l < εσΙλ ,且> ea2m ；(4) S(Hi^r1(UikiRi))KS，其中，/-1^,,代)表示用第二信道矩阵Ri和第一信
道状态矩阵C复的信道矩阵，容(付a，/H’代))表示矩阵Hu和/H，幻之间的差也可在等式Ca =ZZu
vVi…v
aIfA,L
的右边乘以一 Ni,L行Ni,L列的可逆
矩阵A，或者在[ ,,-Vri^il ]后乘一个Ni, L行Ni, L列的可逆矩阵B，由此得到第一信道状态
矩阵，此时需要UE和AP都已知可逆矩阵A或可逆矩阵B ；由于Nu的选取可以由UE自 适应的获取并反馈给AP，并且Ni, ^也可以由AP自适应的返回给UE，或者也可以在UE和AP 之间按着设定的规则采用固定值。上述步骤505中，根据第一信道状态矩阵G，t得到第一信道状态矩阵巧,4的共轭转 置矩阵(巧，则第一待反馈信道矩阵仏= ,其中，第一待反馈信道矩阵民4为Ni, L行 N“列的复数共轭对称矩阵，UE向AP反馈第一待反馈信道矩阵时需要反馈N“Nu个实 数。此外，UE向AP反馈第一待反馈信道矩阵仏力时的频域粒度或时域粒度也可以设为N，UE 也可以根据精度需要不向AP反馈第一待反馈信道矩阵，因此当UE不需要向AP反馈第 一待反馈信道矩阵时，可以不执行步骤505。上述步骤506中，根据第一信道状态矩阵^；彳得到第一信道状态矩阵巧，4的共轭转 置矩阵％，则第二待反馈信道矩阵=U^Ohk，其中，第二待反馈信道矩阵％>为Ni, L行 Ny列的复数矩阵，UE向AP反馈第二待反馈信道矩阵Gw时需要反馈2队,化』个实数。此 外，UE向AP反馈第二待反馈信道矩阵％>4时的频域粒度或时域粒度也可以设为L。进一步地，由于第二待反馈信道矩阵=O^，可以只取3种相互独立的组合，例 如(i，j) e {(1，2)，(1，3)，(2，3)}，为了实现UE和AP之间的统一，可以规定i < j。当i = 1，j = 3时，第二待反馈信道矩阵(iy,k具体为^OiuO1Iu ,当
时，UE可以向AP不反馈 叫，而用代替Olijc，其中， 容(U12^L)表示矩阵与 ,AVt间的差值，ε为设定阈值。同样地，和 ,Α 也可分别用能够使UE只需向AP反馈2个第二待反馈信道矩阵矩阵代替，由于第一信道 状态矩阵Ga随着UE所在的小区标识i而变化，若小区标识i发生变化(即UE所在的小区 发生变化)，则第一信道状态矩阵Ja随着UE所在的小区发生变化，致使Ni, L随着第一信道 状态矩阵Ca的变化而变化，UE向AP反馈的第一待反馈矩阵第二待反馈信道矩阵 也随着Nu自适应变化，进而UE可以自适应的降低向AP的反馈开销，因此进一步减小了反 馈量；并且本发明实施例可以根据信道特性可以选择较大的反馈粒度M以减小反馈量，实 现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开销。图5所示实施例中以实现CoMP场景中对下行联合信道矩阵协方差矩阵的反馈，并 可以根据精度要求获取不同的反馈内容，实现自适应的降低反馈开销。具体地，当第二信道
上述四个准则中，ε为设定阈值，σ〗α为特征元素Σ^对角线上的第L个矩阵元素。
别矩阵Ri的反馈粒度M远大于第一待反馈信道矩阵的反馈粒度N或第二待反馈信道矩阵 Gwt的反馈粒度L时，第二信道矩阵Ri的反馈可以忽略，若第一待反馈信道矩阵不需要 向AP反馈，则UE向AP反馈第二待反馈信道矩阵%，t需要反馈2X21 lNj, L个实数，反馈开 销减少了 (l-2NijL/3NE)倍(假设Ni,l = NjJ15本实施例中，若队=2為=4，则UE向AP 的反馈开销比图3所示实施例中UE向AP的反馈开销减少了 33%。
在上述图5所示实施例中，当UE将第一待反馈信道矩阵 ^，Α和第二待反馈信道矩 阵&>反馈给AP后，AP根据接收到的第二信道矩阵氏、第一待反馈信道矩阵和第二待反 馈信道矩阵,根据戽,t =/_1(~，⑷计算下行联合信道矩阵的协方差矩阵瓦_，若UE没 有向AP反馈第一待反馈信道矩阵，则AP可以用将单位矩阵Iii, k代替第一待反馈信道 矩阵^,若UE没有向AP反馈Α”，则将^2Zl代替Gw。 具体地，AP可以通过^a=Gf+
σ
νΛ/,ι ".1VJVu
η
获取
到^，其中，Lv m ".h」的逆矩阵用矩阵…J代替，右上角标H表示 ··· ]的共轭转置矩阵。进一步得到下行联合信道矩阵协方差矩阵
ττΗ Tj TtH TJttH Tj
H1 H1 Ii2Jil Hi
H^H1 H^H2H^H3 ,其中，
TjH TT TjH TTTjH TT
tiI 万3 "2Hi tlI
°i’i
m
j,k

VR>,\ '"vRiMlI
2 /7
4,1
H
V则...vIhNj工
crIi2瓦=RIi Hi=Ivfti1 '"vRitNu ]aRilNliL _
进一步地，AP也可获得每个小区单独的协方差矩阵瓦，并且，图6为本发明信道状态信息获取方法再一个实施例的流程示意图，如图6所示，本 实施例包括以下步骤步骤601、获取基础码本。步骤602、将组成基础码本的向量进行归一化处理。
步骤603、将归一化后的向量重新组合形成新向量，其中，新向量组合形成多天线 码本。步骤604、获取多天线码本的预编码矩阵指示符，将预编码矩阵指示符作为待反馈 的信道状态信息。本实施例中，信道状态信息用下行联合信道的预编码矩阵指示符(Precoding Matrix Indicator,简称PMI)表示。本发明实施例提供的信道状态信息获取方法，根据实际情况需要可通过基于基础 码本生成与基础码本的维数不相同的多天线码本，将多天线码本的PMI作为下行联合信道 的预编码矩阵的反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息 的反馈开销。在上述图6所示实施例中，假设待反馈的小区集合由小区1、小区2、小区3组成， 基站的发送天线个数为Nt个，UE接收天线个数为Νκ，其中，Nk ^ Ντ。下行联合信道的预编 码矩阵可以根据现有技术进行反馈，即下行联合信道的预编码矩阵由两层预编码矩阵级联 而成，第一层为单个小区的预编码矩阵Pi,其中i为小区标识，PiW行数为Ντ，第二层为待反 馈小区集合的联合预编码矩阵W，其中，W为3行1列的矩阵，下行联合信道的预编码矩阵可
以表示为圪=
W2P2
，其中，W1表示联合预编码矩阵W的第1个元素，W2表示联合预编码
矩阵W的第2个元素，W3表示联合预编码矩阵W的第3个元素，反馈联合预编码矩阵W需要 一个3维的码本或基于3天线的码本。 在长期演进(Long Time Evolution，简称LTE)系统及其改进系统中，仅定义了 2 天线、4天线和8天线的码本，没有对待反馈的联合预编码矩阵W所需要的各维天线码本进 行设计，在图6所示实施例中，可以实现在现有的2天线码本CB⑵、4天线码本CB(4)和8天 线码本CB
(8)的基础上获取 天线码本C5(〃c)，其中CB(2)由N(2)个2维向量组成，CB(4)由N(4)
(8)
由N 个8维向量组成， 》由个Nc维向量组成。
卜4维向量组成，CB假设基础码本为2天线码本CB 、4天线码本CB⑷和8天线码本CB(8)，则当Nc = 3，图6所示实施例可以实现根据2天线码本CB 或者4天线码本CB(4)生成待反馈的联合 预编码矩阵W所需要的各维天线码本。具体地，若由2天线码本CB⑵生成3天线码本CB(3)，步骤如下步骤611、若2天线码本CB⑵中的某一向量的第一个矩阵元素不为1，则将该向量 除以该向量的第一个矩阵元素实现归一化处理，得到新向量，用得到的该新向量代替CB(2) 中的原有向量。 步骤612、将2天线码本CB
向量，j且合得到新的向量w(4) _
⑵
中的第P个向量OP 2天线码本CB
⑵
中的第ql
4维向量。
，其中P，q = 0，1，…，N(2)，则共得到Ν(2) ·Ν(2)个 步骤613、将向量 ^2>+9= "(2)中的第一个元素去掉，得到Ν(2) ·Ν(2)个3维向量，
IwI .
12
X). Vt/
2 7 2 /Λρ. /Λβ. W W对得到的Ν(2) · N 个3维向量进行归一化处理，并组成新的3天线码本CB(3)，3天线码本 CB(3)共包含N · N 个3维向量。为了减小反馈比特数，可以从N⑵·Ν(2)个向量中选择弦距离(chordal distance) 最大的N(3)个向量组成3天线码本CB(3)。具体地，若由4天线码本CB⑷生成3天线码本CB(3)，步骤如下步骤621、若4天线码本CB⑷中的某个向量的第一个矩阵元素不为1，则将该向量 除以该向量的第一个矩阵元素实现归一化处理，得到新向量，用得到的该新向量代替4天 线码本CB(4)中原有向量。步骤622、将得到的新向量的第一个矩阵元素去掉，得到N(4)个3维向量，并对该 N⑷个3维向量进行归一化处理。步骤623、用归一化处理后得到的向量组成新的3天线码本CB ，3天线码本CB
共包含Ν(2) ·Ν(2)个3维向量。为了减小反馈比特数，可以从N⑵·Ν(2)个向量中选择弦距离(chordal distance) 最大的N(3)个向量组成包含N(3)个向量的3天线码本CB(3)。具体地，若由2天线码本CB⑷和4天线码本CB⑷生成5天线码本CB⑸、6天线码 本CB(6)、7天线码本CBw、以及9天线码本CB(9)，可以参考上述步骤611 步骤613或者上 述步骤621 步骤623。从上述图6所示实施例可知，生成Nc天线码本C5(JVc)的基础码本可以为一个或者 多个，也可以是多个基础码本的组合；其中， 不限定于2 9，也可以为更高维数；此外，基 础码本的生成方式并不限于上述本发明实施例，基础码本也不限定于2天线码本、4天线码 本和8天线码本，基础码本也可以由2天线码本、4天线码本和8天线码本生成的天线码本， 能够满足实际需要即可。进一步地，在上述图6所示实施例中，若生成的多天线码本为单层(layer)码本， 即多天线码本为N。行1列的矩阵，则该多天线码本可用于表示N。发送的多输入单输出 (Multiple Input Single Output，简称MIS0)天线系统的信道矩阵H，其中，H为1行Nc列 的矩阵。图7为本发明信道状态信息获取方法还一个实施例的流程示意图，如图7所示，本 实施例包括以下步骤步骤701、获取基础码本。步骤702、将组成基础码本的向量进行归一化处理。步骤703、将归一化后的向量重新组合形成新向量，其中，新向量组合形成多天线 码本。步骤704、获取与多天线码本的预编码矩阵相对应的预编码矩阵指示符、以及获取 与预编码矩阵指示符相对应的调整参数，将预编码矩阵指示符和调整参数作为待反馈的信 道状态信息。上述步骤701 步骤703与图6所示实施例中的步骤601 步骤603相同，获取 基础码本、以及由基础码本获取多天线码本的方法相同，在此不再赘述。上述步骤704中，UE可以通过获取到的多天线码本向AP反馈多输入多输出 (Multiple-Input Multiple-Out-put，简称ΜΙΜ0)天线系统中的信道矩阵，具体可以为UE针对每一根接收天线，向AP反馈MISO天线系统中的与多天线码本的预编码向量Mfd相 对应的PMI、以及与预编码向量wf"相对应的调整参数α」，其中，j表示第j根接收天线， "》表示多天线码本的预编码向量，α 为复数，并且UE可以根据具体情况不向AP反馈调
w
整参数α 从而可以减少UE向AP的反馈开销。AP接收到UE反馈的PMI和调整参数α
后，通过预编码向量 和调整参数％重构信道矩阵=
.,(JVr)
在信道矩阵
aNRWNR ,
，若α 没有反馈，则
中令α = I1本发明实施例提供的信道状态信息获取方法，通过基于基础码本生成与基础码本 的维数不相同的多天线码本，将PMI和调整参数作为待反馈的信道状态信息，实现了在保 证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开销。图8为本发明信道状态信息获取装置一个实施例的结构示意图，本发明实施例可 以实现图2 图5所示实施例的方法流程，如图8所示，本实施例包括第一获取模块81、 计算模块82、第二获取模块83。其中，第一获取模块81获取时频点上的第一信道矩阵；计算模块82根据第一获取 模块81获取到的第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；第二获 取模块83根据第一获取模块81获取到的第一信道矩阵和计算模块82计算得到的第二信 道矩阵获取第一信道状态矩阵。本发明实施例提供的信道状态信息获取装置，计算模块82根据信道特性可以设 置较大的反馈粒度以减小信道状态信息的反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的 前提下降低信道状态信息反馈开销。图9为本发明信道状态信息获取装置另一个实施例的结构示意图，本发明实施例 可以实现图2 图5所示实施例的方法流程，如图9所示，本实施例包括第一获取模块91、 计算模块92、第二获取模块93、第一反馈内容获取模块94、第二反馈内容获取模块95。其中，第一获取模块91获取时频点上的第一信道矩阵；计算模块92根据第一获取 模块91获取到的第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；第二获 取模块93根据第一获取模块91获取到的第一信道矩阵和计算模块92计算得到的第二信 道矩阵获取第一信道状态矩阵；第一反馈内容获取模块94根据第二获取模块93获取到的 第一信道状态矩阵获取第一待反馈信道矩阵；第二反馈内容获取模块95根据第二获取模 块93获取到的第一信道状态矩阵获取第二待反馈信道矩阵。其中，计算模块92进一步还包括第一获取单元921和第二获取单元922。其中， 第一获取单元921获取第一信道矩阵的第一共轭转置矩阵；第二获取单元922根据第一信 道矩阵和第一获取单元921获取到的第 阵。本发明实施例提供的信道状态信息获取装置，计算模块92根据信道特性可以设
共轭转置矩阵获取设定反馈粒度的第二信道矩
14置较大的反馈粒度以减小信道状态信息的反馈量，实现了在保证信道状态信息反馈精度的 前提下降低信道状态信息反馈开销。图10为本发明信道状态信息获取装置又一个实施例的结构示意图，本发明实施 例可以实现图6或图7所示实施例的方法流程，如图10所示，本实施例包括第一获取模块 101、归一化处理模块102、组合模块103、第二获取模块104。其中，第一获取模块101获取基础码本；归一化处理模块102将第一获取模块101 获取到的组成基础码本的向量进行归一化处理；组合模块103将归一化处理模块102处理 后的归一化后的向量重新组合形成新向量，其中新向量组合形成多天线码本；第二获取模 块104获取组合模块103形成的多天线码本的预编码矩阵指示符，将预编码矩阵指示符作 为待反馈的信道状态信息。本发明实施例提供的信道状态信息获取装置，组合模块103通过基于已有的基础 码本生成多天线码本，将多天线码本的PMI作为下行联合信道的预编码矩阵的反馈量，实 现了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开销。图11为本发明信道状态信息获取装置再一个实施例的结构示意图，本发明实施 例可以实现图6或图7所示实施例的方法流程，如图11所示，本实施例包括第一获取模块 11、归一化处理模块12、组合模块13、第二获取模块14。其中，第一获取模块11获取基础码本；归一化处理模块12将第一获取模块11获 取到的组成基础码本的向量进行归一化处理；组合模块13将归一化处理模块12处理后的 归一化后的向量重新组合形成新向量，其中新向量组合形成多天线码本；第二获取模块14 获取组合模块13形成的多天线码本的预编码矩阵指示符，将预编码矩阵指示符作为待反 馈的信道状态信息。进一步地，归一化处理模块12还可以包括归一化处理单元121。若所述基础码 本中的向量的第一个矩阵元素不为1，则归一化处理单元121将该向量除以第一个矩阵元 素实现归一化处理。进一步地，第二获取模块14还可以包括第一获取单元141、第二获取单元142、以 及反馈单元143。第一获取单元141获取与多天线码本的预编码矩阵相对应的预编码矩阵 指示符；第二获取单元142获取与预编码矩阵指示符相对应的调整参数；反馈单元143将 预编码矩阵指示符和调整参数作为待反馈的信道状态信息。本发明实施例提供的信道状态信息获取装置，归一化处理模块12根据实际情况 需要可通过基于基础码本生成与基础码本的维数不相同的多天线码本，将第一获取单元 141获取到的PMI和第二获取单元142获取到的调整参数作为待反馈的信道状态信息，实现 了在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息的反馈开销。上述本发明实施例中，AP为UE接入有线网络的接入点，其在全球移动通信系 统(Global System for Mobile Communications，简称GSM)网络中可以作为基站收发 台(Base Transceiver Station，简称BTS)，在宽带码分多址(Wideband-Code Division Multiple Access，简称WCDMA)网络中可以作为基站(Node B)，在LTE网络中可以为增强 型基站(eNodeB)，只要该无线通信系统为基于信道状态信息的时频域选择性调度的通信系 统，均可采用本发明实施例所记载的技术方案。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种信道状态信息获取方法，其特征在于，包括获取时频点上的第一信道矩阵；根据所述第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；根据所述第一信道矩阵和第二信道矩阵获取第一信道状态矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道矩阵计算设定反 馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵包括获取所述第一信道矩阵的第一共轭转置矩阵；根据所述第一信道矩阵和所述第一共轭转置矩阵获取设定反馈粒度的第二信道矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信道矩阵和第二信 道矩阵获取第一信道状态矩阵包括根据所述第二信道矩阵的特征值、与所述特征值对应的特征向量、以及所述第一信道 矩阵获取第一信道状态矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二信道矩阵的特征值、与 所述特征值对应的特征向量、以及所述第一信道矩阵获取第一信道状态矩阵之后还包括根据所述第一信道状态矩阵获取第一待反馈信道矩阵； 根据所述第一信道状态矩阵获取第二待反馈信道矩阵。
5.一种信道状态信息获取方法，其特征在于，包括 获取基础码本；将组成所述基础码本的向量进行归一化处理；将所述归一化后的向量重新组合形成新向量，所述新向量组合形成多天线码本； 获取所述多天线码本的预编码矩阵指示符，将所述预编码矩阵指示符作为待反馈的信 道状态信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将组成所述基础码本的向量进行归 一化处理包括若所述基础码本中的向量的第一个矩阵元素不为1，则将所述向量除以所述第一个矩 阵元素实现归一化处理。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述归一化后的向量重新组合形 成新向量包括根据弦距离选择所述归一化后的向量，组合形成新向量。
8.根据权利要求5 7任一所述的方法，其特征在于，所述获取所述多天线码本的预编 码矩阵指示符，将所述预编码矩阵指示符作为待反馈的信道状态信息包括获取与所述多天线码本的预编码矩阵相对应的预编码矩阵指示符； 获取与所述预编码矩阵指示符相对应的调整参数； 将所述预编码矩阵指示符和所述调整参数作为待反馈的信道状态信息。
9. 一种信道状态信息获取装置，其特征在于，包括 第一获取模块，用于获取时频点上的第一信道矩阵；计算模块，用于根据所述第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；第二获取模块，用于根据所述第一信道矩阵和第二信道矩阵获取第一信道状态矩阵。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括 第一获取单元，用于获取所述第一信道矩阵的第一共轭转置矩阵；第二获取单元，用于根据所述第一信道矩阵和所述第一共轭转置矩阵获取设定反馈粒 度的第二信道矩阵。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，还包括第一反馈内容获取模块，用于根据所述第一信道状态矩阵获取第一待反馈信道矩阵； 第二反馈内容获取模块，用于根据所述第一信道状态矩阵获取第二待反馈信道矩阵。
12.一种信道状态信息获取装置，其特征在于，包括 第一获取模块，用于获取基础码本；归一化处理模块，用于将组成所述基础码本的向量进行归一化处理； 组合模块，用于将所述归一化后的向量重新组合形成新向量，所述新向量组合形成多 天线码本；第二获取模块，用于获取所述多天线码本的预编码矩阵指示符，将所述预编码矩阵指 示符作为待反馈的信道状态信息。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述归一化处理模块包括归一化处理单元，用于若所述基础码本中的向量的第一个矩阵元素不为1，则将所述向 量除以所述第一个矩阵元素实现归一化处理。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括 第一获取单元，用于获取与所述多天线码本的预编码矩阵相对应的预编码矩阵指示符；第二获取单元，用于获取与所述预编码矩阵指示符相对应的调整参数；反馈单元，用于将所述预编码矩阵指示符和所述调整参数作为待反馈的信道状态信肩、ο
全文摘要
本发明实施例公开了一种信道状态信息获取方法及装置，包括获取时频点上的第一信道矩阵；根据第一信道矩阵计算设定反馈粒度下的时频域上的第二信道矩阵；根据第一信道矩阵和第二信道矩阵获取第一信道状态矩阵。还包括获取基础码本；将组成基础码本的向量进行归一化处理；将归一化后的向量重新组合形成新向量；获取多天线码本的PMI，将PMI作为待反馈的信道状态信息。本发明提供的信道状态信息获取方法及装置，根据信道特性可以设置较大的反馈粒度以减小信道状态信息的反馈量或者通过基础码本生成多天线码本，将多天线码本的PMI作为下行联合信道的反馈量，实现在保证信道状态信息反馈精度的前提下降低信道状态信息反馈开销。
文档编号H04B7/08GK101931440SQ20091008739
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者任晓涛, 周永行, 夏亮, 王燕, 程型清, 赵亚军 申请人:华为技术有限公司