专利名称：信道状态信息的反馈方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信道状态信息的反馈方法、装置及系统。
背景技术：
目前，人们对无线通信业务类型及质量的要求越来越高。为了满足无线系统容量和高速率数据传输的要求，在无线资源越来越稀缺的背景下，提高无线频谱利用率和克服无线信道的多径衰落对于宽带无线通信系统显得尤为重要。在新一代无线通信系统中，为满足对于无线通信系统容量和频谱利用率的要求，新的无线通信技术不断被引入。其中，多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,简称为 ΜΙΜΟ)技术以及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,简称为OFDM)技术等相继出现，能够有效地提高系统频谱效率和克服信道选择性衰落等问 题，受到广泛关注和深入研究。为实现这些技术的性能增益，一般在发射端设备，需要知道下行信道状态信息(Channel State Information,简称为CSI)。并利用CSI对发射信号根据信道特征作预处理，使得信号在接收端设备易于接收和解调，提高信息接收质量和传输速率。但由于下行CSI不能在发射端设备直接获得,尤其是频分复用(Frequency Division Duplexing,简称为FDD)系统，由于上下行信道使用不同的频率，下行信道的CSI只能通过反馈的方式传递给发射端设备。因此，信道信息首先需要在接收端设备测得(例如，使用导频估计等方法)，然后对获得的信道信息进行量化，最后，将量化以后的信道信息反馈给发射端设备。显然，量化精度越高，发射端设备所获得的下行CSI越精确，越有利于提高系统性能。但由于反馈信息需要占用系统的资源(频率、时间)，所以有必要研究和设计信道信息的量化和反馈方法，使得反馈占用最小资源的同时，发射端设备能够得到较为精确的CSI信息。在新一代无线通信系统长期演进(Long Term Evolution,简称为LTE)及高级长期演进(Long Term Evolution-Advanced,简称为LTE-A)中,对基于预编码码本的反馈进行了一些研究，但是目前一种发射天线端口配置下只设置了一套码本，即一种发射天线端口配置下只有一种固定大小的反馈信息量，这种机制在有些情况下难免会限制了发射端设备所获得CSI的精确度，有些情况下又会导致不必要的开销浪费，缺乏灵活性。因此，如何设置信道信息的反馈信息量的大小，使得反馈开销尽量小的同时保证发射端设备所获得CSI的精确度，提高反馈机制的灵活性，值得进一步研究。为了描述方便，下面提供了相关技术中的几个概念开环容量在没有任何反馈CSI时，发射端设备对于所有信号采取等功率发射，此时，所获得的系统平均容量称为开环容量，表示为C_n。闭环容量假设发射端设备完全知道下行信道信息，发射端设备能够精确地调整发射信号的功率分配，从而达到的系统平均容量称为闭环容量，表示为(；Wd。显然，闭环容量是系统容量的最大值。
反馈容量通过反馈的方式，使用有限的反馈信息量向发射端设备反馈下行CSI，使得发射端设备能够根据量化的反馈信道信息进行发射信号的功率分配。此时，得到的信道容量称为反馈容量，表示为cfMdbad5。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种信道状态信息的反馈方案，以至少解决相关技术中在不能兼顾反馈开销小和发射端设备所获得的CSI精确度高、反馈机制灵活性较差的问题中的至少一个。根据本发明的一个方面，提供了一种信道状态信息的反馈方法，包括接收端设备确定信道状态信息的反馈速率；接收端设备获取反馈速率对应的Cl，并从反馈速率对应的码本集合中选择PMI ;接收端设备将PMI和Cl发送给发射端设备。 优选地，在接收端设备将PMI和Cl发送给发射端设备之后，上述方法还包括发射端设备从Cl指示的码本集合中获取PMI指示的预编码矩阵，并使用预编码矩阵进行数据的发送。优选地，在接收端设备获取反馈速率对应的Cl之前，上述方法还包括对于发射端设备的每种天线端口数配置，发射端设备和接收端设备保存一套或多套公用的码本集合，其中，不同的码本集合对应于不同的Cl，不同的码本集合对应不同的反馈速率范围。优选地，每套码本集合中包含该码本集合对应的发射端设备的天线端口数配置下的多个预编码矩阵。优选地，在接收端设备获取反馈速率对应的码本集合索引Cl之前，上述方法还包括接收端设备保存反馈速率范围和每个码本集合之间的对应关系表。优选地，接收端设备确定信道状态信息的反馈速率包括接收端设备根据获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的对应关系；接收端设备根据反馈容量与开环容量确定反馈速率的下界，根据反馈容量和闭环容量确定反馈速率的上界，并在上界和下界之间确定一个反馈速率作为实际反馈速率。优选地，接收端设备通过设置预定门限确定实际反馈速率，其中，预定门限用于建立反馈容量与闭环容量之间的关系。优选地，接收端设备通过设置预定门限确定实际反馈速率包括接收端设备测量不同的信噪比下的不同的预定门限所对应的反馈速率的上界，获得最优反馈速率，其中，最优反馈速率为同时考虑最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的特定的预定门限的反馈速率的上界的值；接收端设备确定最优反馈速率为实际反馈速率。优选地，接收端设备获得最优反馈速率还包括当反馈信道的状态之间具有相关性时，接收端设备使用周期性反馈机制反馈信道状态信息；接收端设备通过最大化信道在某个周期内的平均反馈容量，获得该周期内的最优反馈速率。优选地，上述周期性反馈机制为，每多个资源块反馈一次信道状态信息的量化信息，其中，量化信息为接收端设备在多个资源块中的第一个资源块上估计得到的信道状态信息的量化信息，多个资源块中的每个资源块内保留固定的资源用于反馈信道状态信息。优选地，其特征在于，反馈速率为对信道估计所得的信道状态信息进行量化之后，需要反馈的信息量的大小。
根据本发明的另一方面，提供了一种信道状态信息的反馈装置，包括确定模块，用于确定信道状态信息的反馈速率；获取模块，用于获取反馈速率对应的Cl ;选择模块，用于从反馈速率对应的码本集合中选择PMI ;发送模块，用于将PMI和Cl发送给发射端设备。根据本发明的又一方面，提供了一种信道状态信息的反馈系统，包括接收端设备和发射端设备，其中，接收端设备包括确定模块、获取模块、选择模块和发送模块，发射端设备包括接收模块、获得模块和发射模块，确定模块，用于确定信道状态信息的反馈速率；获取模块，用于获取反馈速率对应的Cl ;选择模块，用于从反馈速率对应的码本集合中选择PMI ;发送模块，用于将PMI和Cl发送给发射端设备；接收模块，用于接收PMI和Cl ;获得模块，用于从Cl指示的码本集合中获取PMI指示的预编码矩阵；发射模块，用于使用预编码矩阵进行数据的发送。通过本发明，采用接收端设备将Cl和PMI都发送给发射端设备的方式，解决了相 关技术中不能兼顾反馈开销小和发射端设备所获得的CSI精确度高、反馈机制灵活性较差的问题，进而达到了在保持反馈开销小的同时提高了发射端设备所获得的CSI精确度以及提供灵活的反馈机制的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈方法的流程图；图2是根据本发明实施例的无线反馈通信系统的示意图；图3是本发明实施例四中的反馈结构的示意图；图4是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈装置的结构框图；图5是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈系统的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。实施例一本发明实施例提供了一种信道状态信息的反馈方法，图I是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈方法的流程图，如图I所示，该方法包括步骤S102，接收端设备确定信道状态信息的反馈速率；步骤S104,接收端设备获取反馈速率对应的码本集合索引(Codebook Index,简称为Cl),并从反馈速率对应的码本集合中选择预编码矩阵索引(Precoding MatrixIndication,简称为 PMI)；步骤S106，接收端设备将PMI和Cl发送给发射端设备。在相关技术中，接收端设备仅反馈PMI给发射端设备，这样，虽然能够保持一个较小的反馈开销，但是，反馈的CSI的精度并不高，本实施例将Cl和RMI都反馈给发射端设备，在保持一个较小的反馈开销的同时，能够使发射端设备获得一个较高精度的CSI，从而提供了一种较为灵活的反馈机制。优选地，在步骤S106之后，发射端设备可以从该Cl指示的码本集合中获取该PMI指示的预编码矩阵，并使用这个预编码矩阵进行数据的发送。该实施例使得发射端设备能够采用适当的预编码矩阵发送数据。在本发明实施例的一个优选实现方式中，在步骤S104之前，可以进行以下操作对于发射端设备的每种天线端口数配置，发射端设备和接收端设备都保存一套或多套公用的码本集合，其中，不同的码本集合对应于不同的Cl，不同的码本集合对应不同的反馈速率范围。该实施例中，每个设备中都保存对应的码本集合，因此，只需传递合适的Cl，双方设备即可交互需要使用的码本。其中，每套码本集合中包含该码本集合对应的发射端设备的天线端口数配置下的多个预编码矩阵。优选地，在步骤S104之前，接收端设备还可以保存反馈速率范围和每个码本集合之间的对应关系表。该实施例中，接收端设备通过查表的方式即可获得反馈速率对应的Cl，因此该实施例具有实现简单的优点。
步骤S102可以采用多种实现方式，都可以解决本申请要解决的技术问题。下面仅对步骤S102的一种优选实现方式进行说明。接收端设备根据获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的对应关系；然后，接收端设备根据反馈容量与开环容量确定反馈速率的下界，根据反馈容量和闭环容量确定反馈速率的上界，再在该上界和该下界之间确定一个反馈速率作为实际反馈速率。该实施例提供了一种确定反馈速率的方法，通过该方法，可以获得一个合适的反馈速率。优选地，接收端设备可以通过设置预定门限确定实际反馈速率，其中，预定门限用于建立反馈容量与闭环容量之间的关系。具体地，接收端设备通过设置预定门限确定实际反馈速率包括接收端设备测量不同的信噪比下的不同的预定门限所对应的反馈速率的上界，获得最优反馈速率，其中，最优反馈速率为同时考虑最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的特定的预定门限的反馈速率的上界的值；然后，接收端设备确定最优反馈速率为实际反馈速率。该实施例引入不同信噪比和不同预定门限，通过测量统计最优反馈速率，从而使得获得的反馈速率更能满足实际需要。其中，接收端设备获得最优反馈速率还可以包括当反馈信道的状态之间具有相关性时，接收端设备使用周期性反馈机制反馈信道状态信息；接收端设备通过最大化信道在某个周期内的平均反馈容量，获得该周期内的最优反馈速率。其中，周期性反馈机制为，每多个资源块反馈一次信道状态信息的量化信息，其中，量化信息为接收端设备在多个资源块中的第一个资源块上估计得到的信道状态信息的量化信息，多个资源块中的每个资源块内保留固定的资源用于反馈信道状态信息。通过本实施例，在反馈信道的状态之间具有相关性时，也可以得到一个最合适的最优反馈速率，从而获得一个合适的反馈速率。优选地，反馈速率为对信道估计所得的信道状态信息进行量化之后，需要反馈的信息量的大小。该实施例对反馈速率进行了进一步的说明。实施例二本实施例提供了一种信道状态信息的反馈机制的设计方法，使得反馈占用尽量少的资源，同时，发射端设备能够获得较为精确的CSI信息。下面对本实施例的实现过程进行具体说明。首先对无线反馈通信系统进行描述，图2是根据本发明实施例的无线反馈通信系统中信息反馈的示意图，如图2所示，该反馈的流程包括S201，发射端设备发送数据或导频；S202，在接收端设备估计信道信息H，并构建码本，对H进行量化，得到对应的码字；S203，将估计的信道矩阵H的码字反馈给发射端设备；S204，发射端设备根据接收到的信道信息H的码字做用户的功率分配或预编码。本实施例提供的信道状态信息的反馈方法包括接收端设备确定信道状态信息的反馈速率，并将其所对应的Cl发送给发射端设备；接收端设备从该反馈速率所对应的码本集合中选择合适的PMI并将其反馈给发射端设备；发射端设备从Cl所指示的码本集合中取出PMI所指示的预编码矩阵进行数据的发送。其中，信道状态信息的反馈速率是指对某次信道估计所得的信道状态信息量化以后需要反馈的信息量的大小。 对于发射端设备的每种天线端口配置，发射端设备和接收端设备都具有公有的一套或多套码本集合，其中，不同码本集合对应不同的码本集合索引，不同码本集合对应不同的反馈速率范围。每套码本集合中包含所对应发射端设备天线端口数配置下的多个预编码矩阵。接收端设备还具有反馈速率范围和各个码本集合之间的对应关系表。其中，上述接收端设备确定信道状态信息的反馈速率的方法包括接收端设备根据所获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的关系，并根据反馈容量与开环容量的关系，获得反馈速率的下界，而根据反馈容量和闭环容量的关系，获得反馈速率的上界，实际反馈速率是在所确定的上下界之间。实际反馈速率的确定是通过设置一定门限值建立反馈容量与闭环容量之间的关系获得的，具体包括接收端设备在不同信噪比下测量统计不同门限值所对应的反馈速率上界值，以获得不同信噪比下的最优反馈速率，该最优反馈速率为同时考虑了最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的特定门限值下的反馈速率的上界值。优选地，当反馈信道状态之间具有相关性时，接收端设备按照周期性反馈机制反馈信道状态信息，通过最大化信道在某周期内的平均反馈容量，获得该周期内的最优的反馈速率。其中，周期性反馈机制是指每几个资源块反馈一次其中第一个资源块上接收端设备所估计得到的信道状态信息的量化信息，其中每个资源块内留出固定有限的比特数作为反馈使用。本实施例给出了一种信道状态信息的反馈机制的设计方法，该方法通过在发射端设备和接收端设备设置多套码本集合，以最优反馈速率确定所要使用的最优的码本集合及该码本集合中的码本，使得接收端设备反馈开销尽量小的同时保证发射端设备所获得的信道状态信息的精确度。实施例三本实施例是对实施例一的进一步优化，提供了一种反馈速率的确定方法，该方法包括以下步骤。步骤1，获得开环容量。对于多天线(MMO)系统，在没有下行信道信息的条件下，发射端设备对每根天线发射的测试信号进行等功率分配(在系统中总功率是固定的)。接收端设备获得信道信息，并根据香农信道定理计算系统的开环容量。
步骤2，获得闭环容量。接收端设备获得信道信息，并假设发射端设备知道同样的信道信息，发射端设备能够根据信道信息进行功率分配，接收端设备利用香农信道定理计算闭环容量。步骤3，获得反馈容量。建立反馈速率与反馈容量之间的关系，接收端设备利用香农信道定理计算反馈容量。其具体过程如下I)对于发射端设备天线数为Nt、且接收端设备天线数为队的系统，假设反馈的CSI与真实信道信息的失真为D，则利用通信理论中信源率失真定理可以得到对应的最小反馈速率为
(σ2 )R = NrNt · Iog2 ---
'DI(NrNt)) 其中，D = ￡|孖，豆|2，且表示真实信道信息H与反馈的信道信息#之间的差距
表示接收端设备信道方差(可以理解为信道能量)。率失真函数的意义是给定失真限制，通过率失真函数能够计算，对应所需的反馈比特数。根据上式可以得到反馈速率R带来的信道信息失真大小为D 二 NrNt^x2)接收端设备获得真实信道信息H，利用信道信息失真值D，在实际信道信息中加上随机复高斯噪声Ε(以D为噪声方差生成随机噪声)，从而得到反馈的信道信息Η=Η+Ε。3)利用互和H,在用户设备(User Equipment,简称为UE)端根据香农信道定理计算系统的反馈容量。步骤4，设计有效反馈速率的下界值。反馈速率过低可能会造成反馈CSI精度过差，从而导致发射端设备根据不精确的CSI分配功率失败，得到的系统容量低于开环容量，此时，我们没有必要反馈信道信息。因此在实际系统中，通过步骤I和步骤3，获得开环容量和反馈容量的差，当差为零时，反馈容量所对应的反馈速率即为下界Rltj■，用公式表示为Riower — arg {Cfeedback_Copen = 0}其中，Rlower= arg(Cfeedback-Copen = 0}表示 R
lower ^ CfeecJback ^open
=O成立时R的值。步骤5，设计有效反馈速率的上界值。在实际反馈系统中，反馈速率越大，则在发射端设备获得的信道信息越精确，因此，获得的系统反馈容量也就越大。当反馈容量已经接近闭环容量时，随着反馈速率的增加，反馈容量增加变得缓慢，甚至没有意义，因此，需要设置有效反馈速率的上界值。通过步骤2和步骤3分别获得信道的闭环容量和反馈容量，据此计算反馈容量相对于闭环容量的相对容量损失AC = (Cclosed-Cfeedback)/CclosedO当反馈容量的相对损失小于某个门限值时，增加反馈速率不但系统容量没有明显增加，还增加了系统开销。此时，反馈容量对应的反馈速率值为Rupper ( β ) = arg {AC = β }其中，β为根据系统要求设定的相对容量损失门限。步骤6，确定实际反馈速率。在上一步骤中，不同的门限值对应不同的反馈速率上界值。接收端设备在不同信噪比下测量统计不同门限值所对应的反馈速率上界值，以获得不同信噪比下的最优反馈速率，该最优反馈速率为同时考虑了最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的某一门限值下的反馈速率上界值。实施例四本实施例是对实施例一的进一步改进，该实施例提供了另一种反馈速率的确定方法，下面对其实现过程进行详细说明。由于实际应用中，每个资源块对应的信道之间并不是独立的，而是存在时间相关性。因此，并不要求每个资源块上的CSI都进行反馈，可以在误差容许的范围之内，几个资源块反馈一次，即，每几个资源块反馈一次CSI。其中，每个资源块内留出固定有限的比特数作为反馈使用，这一做法称为周期反馈机制。在这种周期反馈机制中，反馈速率越大，反馈得到的信道信息就越精确，这会增加系统的反馈容量；但是，由于每个块上的反馈容量限制，随着反馈比特数增加，需要的反馈周期也加大，使得时间相关性减小，从而导致反馈容量减小。因此，在周期反馈的条件下，需 要设计合适的反馈速率使得降低反馈开销的同时系统容量能够最大。针对这一问题，本实施例给出了一种最优反馈速率的设计方法。反馈结构如图3所示。接收端设备把每个周期内的第一个信道参数反馈给发射端设备，发射端设备根据信道信息对发射信号进行功率分配。其过程如下接收端设备获得信道信息。接收端设备通过估计获得下行信道信息，并对每一个的周期的第一个信道信息进行量化。通过反馈信道反馈下行CSI。设置每个资源块中预留的反馈信息为Cfb比特。接收端设备将量化的下行信道信息分配在接下来资源块内反馈。因此，当需要反馈的信息量
为R比特时，需要的反馈周期为K=务。其中Y ]表示大于X的最小整数。
cfi M建立反馈速率和信道误差的关系。对于发射端设备天线数为Nt、且接收端设备天线数为队的系统，假设反馈的CSI与真实信道信息的失真为D，则利用通信理论中信源率失真定理可以得到对应的最小反馈速率应为R = N Nt · Iog2 ---
B\D/(NrNt))其中，/) = ￡|孖，豆|2，且表示真实信道信息H与反馈的信道信息#之间的差距'σ1
表示接收端设备信道方差(也可以理解为信道能量)。根据上式可以得到反馈速率R带来的信道信息失真大小为D = NrNtl^x在接收端设备模拟生成等效的量化CSI。利用信道信息失真值D，在实际信道信息中加上随机复高斯噪声E (以D为噪声方差生成随机噪声)，从而得到反馈的信道信息Η=Η+Ε。利用互和H，接收端设备根据香农信道定理计算每个资源块的反馈容量。对整个周期的反馈容量求平均值，获得信道的平均反馈容量Cwg
Cerg=Jf4Cfeedback(H(T1)7Hl)其中，K表示周期大小，Η( τ 表示本周期内与被量化信道^^差τ ,时间的信道信息。^^表示每个周期被量化的第一个时刻的CSI。在时间相关性信道中，随着^的增加，信道相关性减小，对应的信道容量减少。从上面的分析可以看出，在每个块反馈速率受限的情况下，随着信道信息反馈速率的增加，互,精度增加，使得系统容量上升。但较大的信道信息反馈速率要求在较大的反馈
周期(K= A )内反馈，这又使得信道相关性减小，最后影响整个系统的容量。因此，存在
一个反馈速率能够平衡反馈精度和时间相关性这两个因素，使系统容量达到最优。下面说明最优反馈速率的获取过程。对于不同的反馈速率，分别进行测试，计算获得的信道容量，并确定最优值，使周期平均反馈容量最大时所对应的反馈速率，即为最优反 馈速率 Rtjptimal ^optimal
=arg max[ Cerg (i )]
R利用本实施例中提出的最优反馈速率的设计方法，我们可以找到使得周期平均容量最大的反馈速率设计方法。实施例五本实施例提供了一种信道状态信息的反馈装置，该装置可以作为接收端设备实现上述实施例一至四。图4是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈装置的结构框图，如图4所示，该装置包括确定模块42，用于确定信道状态信息的反馈速率；获取模块44，耦合至确定模块42，用于获取反馈速率对应的Cl ;选择模块46，耦合至获取模块44，用于从反馈速率对应的码本集合中选择PMI ;发送模块48，耦合至获取模块44和选择模块46，用于将PMI和Cl发送给发射端设备。在相关技术中，接收端设备仅反馈PMI给发射端设备，这样，虽然能够保持一个较小的反馈开销，但是，不能保证反馈的CSI的精度，本实施例将Cl和RMI都反馈给发射端设备，在保持一个较小的反馈开销的同时，能够使发射端设备获得一个较高精度的CSI，从而提供了一种灵活的反馈机制。确定模块42可以采用多种实现方式，都可以解决本申请要解决的技术问题。下面仅对确定模块42的一种优选实现方式进行说明。确定模块42包括获得子模块，用于根据获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的对应关系；确定子模块，用于根据反馈容量与开环容量确定反馈速率的下界，根据反馈容量和闭环容量确定反馈速率的上界，再在该上界和该下界之间确定一个反馈速率作为实际反馈速率。该实施例提供了一种确定反馈速率的装置，通过该装置，本领域技术人员可以获得一个合适的反馈速率。优选地，确定模块42可以用于通过设置预定门限确定实际反馈速率，其中，预定门限用于建立反馈容量与闭环容量之间的关系。具体地，确定模块42通过设置预定门限确定实际反馈速率包括接收端设备测量不同的信噪比下的不同的预定门限所对应的反馈速率的上界，获得最优反馈速率，其中，最优反馈速率为同时考虑最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的特定的预定门限的反馈速率的上界的值；然后，接收端设备确定最优反馈速率为实际反馈速率。该实施例引入不同信噪比和不同预定门限，通过测量统计最优反馈速率，从而使得获得的反馈速率更能满足实际需要。其中，确定模块42还可以用于当反馈信道的状态之间具有相关性时，接收端设备使用周期性反馈机制反馈信道状态信息；接收端设备通过最大化信道在某个周期内的平均反馈容量，获得该周期内的最优反馈速率。其中，周期性反馈机制为，每多个资源块反馈一次信道状态信息的量化信息，其中，量化信息为接收端设备在多个资源块中的第一个资源块上估计得到的信道状态信息的量化信息，多个资源块中的每个资源块内保留固定的资源用于反馈信道状态信息。通过本实施例，在反馈信道的状态之间具有相关性时，也可以得到一个最合适的最优反馈速率，从而获得一个合适的反馈速率。优选地，上述反馈速率为对信道估计所得的信道状态信息进行量化之后，需要反馈的信息量的大小。该实施例对反馈速率进行了进一步的说明。实施例六
本实施例提供了一种信道状态信息的反馈系统，该系统可以实现上述实施例一至四。图5是根据本发明实施例的信道状态信息的反馈系统的结构框图，如图5所示，该系统包括接收端设备52和发射端设备54，其中，接收端设备52包括确定模块42、获取模块44、选择模块46和发送模块48，发射端设备54包括接收模块542、获得模块544和发射模块546，确定模块42，用于确定信道状态信息的反馈速率；获取模块44，耦合至确定模块42，用于获取反馈速率对应的Cl ;选择模块46，耦合至获取模块44，用于从Cl对应的码本集合中选择PMI ;发送模块48，耦合至获取模块44和选择模块46，用于将PMI和Cl发送给发射端设备；接收模块542，用于接收PMI和Cl ;获得模块544，耦合至接收模块542，用于从Cl指示的码本集合中获取PMI指示的预编码矩阵；发射模块546，耦合至获得模块544，用于使用预编码矩阵进行数据的发送。在相关技术中，接收端设备仅反馈PMI给发射端设备，这样，虽然能够保持一个较小的反馈开销，但是，不能保证反馈的CSI的精度，本实施例将Cl和RMI都反馈给发射端设备，在保持一个较小的反馈开销的同时，能够使发射端设备获得一个较高精度的CSI，从而提供了一种灵活的反馈机制。优选地，对于发射端设备的每种天线端口数配置，发射端设备54和接收端设备52都保存一套或多套公用的码本集合，其中，不同的码本集合对应于不同的Cl，不同的码本集合对应不同的反馈速率范围。该实施例中，每个设备中都保存对应的码本集合，因此，只需传递合适的Cl，双方设备即可交互需要使用的码本。其中，每套码本集合中包含该码本集合对应的发射端设备的天线端口数配置下的多个预编码矩阵。优选地，接收端设备52还可以用于保存反馈速率范围和每个码本集合之间的对应关系表。该实施例中，接收端设备52通过查表的方式即可获得反馈速率对应的Cl，因此该实施例具有实现简单的优点。确定模块42可以采用多种实现方式，都可以解决本申请要解决的技术问题。下面仅对确定模块42的一种优选实现方式进行说明。确定模块42包括获得子模块，用于根据获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的对应关系；确定子模块，用于根据反馈容量与开环容量确定反馈速率的下界，根据反馈容量和闭环容量确定反馈速率的上界，再在该上界和该下界之间确定一个反馈速率作为实际反馈速率。该实施例提供了一种确定反馈速率的装置，通过该装置，本领域技术人员可以获得一个合适的反馈速率。优选地，确定模块42可以用于通过设置预定门限确定实际反馈速率，其中，预定门限用于建立反馈容量与闭环容量之间的关系。具体地，确定模块42通过设置预定门限确定实际反馈速率包括接收端设备测量不同的信噪比下的不同的预定门限所对应的反馈速率的上界，获得最优反馈速率，其中，最优反馈速率为同时考虑最接近闭环容量和最小反馈开销所对应的特定的预定门限的反馈速率的上界的值；然后，接收端设备确定最优反馈速率为实际反馈速率。该实施例引入不同信噪比和不同预定门限，通过测量统计最优反馈速率，从而使得获得的反馈速率更能满足实际需要。其中，确定模块42还可以用于当反馈信道的状态之间具有相关性时，接收端设备使用周期性反馈机制反馈信道状态信息；接收端设备通过最大化信道在某个周期内的平均反馈容量，获得该周期内的最优反馈速率。其中，周期性反馈机制为，每多个资源块反馈一次信道状态信息的量化信息，其中，量化信息为接收端设备在多个资源块中的第一个资源块上估计得到的信道状态信息的量化信息，多个资源块中的每个资源块内保留固定的资 源用于反馈信道状态信息。通过本实施例，在反馈信道的状态之间具有相关性时，也可以得到一个最合适的最优反馈速率，从而获得一个合适的反馈速率。优选地，上述反馈速率为对信道估计所得的信道状态信息进行量化之后，需要反馈的信息量的大小。该实施例对反馈速率进行了进一步的说明。在另外一个实施例中，还提供了一种信道状态信息的反馈软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储机制中存储有上述信道状态信息的反馈软件。综上所述，本发明采用接收端设备将Cl和PMI都发送给接收端设备的方式，解决了相关技术中不能兼顾反馈开销小和发射端设备所获得的CSI精确度高的问题，进而达到了在保持反馈开销小的同时提高了发射端设备所获得的CSI精确度的效果。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种信道状态信息的反馈方法，其特征在于，包括 接收端设备确定信道状态信息的反馈速率； 所述接收端设备获取所述反馈速率对应的码本集合索引Cl，并从所述反馈速率对应的码本集合中选择预编码矩阵索引PMI ； 所述接收端设备将所述PMI和所述Cl发送给发射端设备。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述接收端设备将所述PMI和所述Cl发送给发射端设备之后，所述方法还包括 所述发射端设备从所述Cl指示的码本集合中获取所述PMI指示的预编码矩阵，并使用所述预编码矩阵进行数据的发送。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收端设备获取所述反馈速率对应的码本集合索引Cl之前,所述方法还包括 对于所述发射端设备的每种天线端口数配置，所述发射端设备和所述接收端设备保存一套或多套公用的码本集合，其中，不同的码本集合对应于不同的Cl，不同的码本集合对应不同的反馈速率范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每套所述码本集合中包含该码本集合对应的所述发射端设备的天线端口数配置下的多个预编码矩阵。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述接收端设备获取所述反馈速率对应的码本集合索引Cl之前,所述方法还包括 所述接收端设备保存反馈速率范围和每个所述码本集合之间的对应关系表。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收端设备确定信道状态信息的反馈速率包括 所述接收端设备根据获得的信道状态信息建立反馈速率和反馈容量之间的对应关系; 所述接收端设备根据所述反馈容量与开环容量确定所述反馈速率的下界，根据所述反馈容量和闭环容量确定所述反馈速率的上界，并在所述上界和所述下界之间确定一个反馈速率作为实际反馈速率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收端设备通过设置预定门限确定所述实际反馈速率，其中，所述预定门限用于建立所述反馈容量与所述闭环容量之间的关系O
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收端设备通过设置预定门限确定所述实际反馈速率包括 所述接收端设备测量不同的信噪比下的不同的所述预定门限所对应的反馈速率的上界，获得最优反馈速率，其中，所述最优反馈速率为同时考虑最接近所述闭环容量和最小反馈开销所对应的特定的所述预定门限的反馈速率的上界的值； 所述接收端设备确定所述最优反馈速率为所述实际反馈速率。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收端设备获得最优反馈速率还包括 当反馈信道的状态之间具有相关性时，所述接收端设备使用周期性反馈机制反馈所述信道状态信息；所述接收端设备通过最大化信道在某个周期内的平均反馈容量，获得该周期内的所述最优反馈速率。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述周期性反馈机制为，每多个资源块反馈一次信道状态信息的量化信息，其中，所述量化信息为所述接收端设备在所述多个资源块中的第一个资源块上估计得到的信道状态信息的量化信息，所述多个资源块中的每个资源块内保留固定的资源用于反馈所述信道状态信息。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述反馈速率为对信道估计所得的信道状态信息进行量化之后，需要反馈的信息量的大小。
12.一种信道状态信息的反馈装置，其特征在于，包括 确定模块，用于确定信道状态信息的反馈速率； 获取模块，用于获取所述反馈速率对应的码本集合索引Cl ； 选择模块，用于从所述反馈速率对应的码本集合中选择预编码矩阵索引PMI ； 发送模块，用于将所述PMI和所述Cl发送给发射端设备。
13.一种信道状态信息的反馈系统，其特征在于，包括接收端设备和发射端设备，其中，所述接收端设备包括确定模块、获取模块、选择模块和发送模块，所述发射端设备包括接收模块、获得模块和发射模块， 所述确定模块，用于确定信道状态信息的反馈速率； 所述获取模块，用于获取所述反馈速率对应的码本集合索引Cl ； 所述选择模块，用于从所述反馈速率对应的码本集合中选择预编码矩阵索引PMI ； 所述发送模块，用于将所述PMI和所述Cl发送给所述发射端设备； 所述接收模块，用于接收所述PMI和所述Cl ； 所述获得模块，用于从所述Cl指示的码本集合中获取所述PMI指示的预编码矩阵； 所述发射模块，用于使用所述预编码矩阵进行数据的发送。
全文摘要
本发明公开了一种信道状态信息的反馈方法、装置及系统，该方法包括接收端设备确定信道状态信息的反馈速率；接收端设备获取反馈速率对应的CI，并从反馈速率对应的码本集合中选择PMI；接收端设备将PMI和CI发送给发射端设备。本发明达到了在保持反馈开销小的同时提高发射端设备所获得的CSI精确度的效果。
文档编号H04L1/00GK102833033SQ201110157720
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者弓宇宏, 宋令阳, 孙云锋, 张雷鸣, 邓俊, 杨坤 申请人:中兴通讯股份有限公司